Histone - nó ... Vai trò của histone trong DNA

Nucleic axit DNA trong nhân của tế bào nhân chuẩn, nhờ đóng gói nhỏ gọn cho các cấu trúc đặc biệt. Trong tế bào học họ mặc một cái tên đặc biệt - histone. Nó là một peptide mà hiển thị các tính chất hóa học cơ bản. cấu trúc và chức năng thực hiện trong tế bào của họ, sẽ được thảo luận trong bài viết này.

DNA được tổ chức trong hạt nhân

Để "ép" chuỗi polynucleotide dài của DNA trong microspace nhân tế bào trong đó là đặc biệt "cuộn" - protein, histone. Chúng được sợi kép là vết thương deoxyribonucleic acid. Cấu trúc này, nằm ở karyoplasm được gọi là một nucleosome. nghiên cứu sinh hóa cho thấy rằng protein histone được tổ chức ở một số sửa đổi: H1 histone / H5, H2A, H2B, H3, H4. Các peptide đầu tiên của danh sách này được gọi là một mối liên kết, những con bò khác. Những protein histone tạo nucleosome.

Đặc điểm của cấu trúc của peptide nucleosome

Phân tích hóa học thành lập một thực tế nội dung quá mức trong các phân tử histone lõi của các axit amin như lysine và arginine. Đầu tiên là thiết yếu và một phần hoán đổi cho nhau và có mặt ở hầu như tất cả các peptide. protein histone tích lũy điện tích dương dư thừa trên amino acid. Họ trung hòa điện tích âm của tổng PO ₄ ³ anion, bao gồm trong DNA. Một tính năng của cấu trúc của các protein này nằm trong thực tế là nó gần như giống hệt nhau trong các sinh vật thuộc vương quốc của thực vật, động vật và nấm.

Kể từ histone - protein là cốt lõi, đó là do cấu trúc của nó, có thể tham gia vào các quá trình xảy ra trong karyoplasm. Ví dụ, quan trọng nhất đến sự sao chép quá trình H1 peptit - protein histone nucleosome giữ lại là một phần của nhiễm sắc thể trong một, lõi nhỏ gọn có trật tự. Ngoài ra, trong trường hợp của locus DNA thiệt hại, cái gọi là các phân tử peptide biến lõi được tham gia vào việc sửa chữa các bộ phận này.

peptide cốt lõi

Họ xác định cấu trúc của nucleosome, trong đó bao gồm bốn loại phân tử gọi là H2A, H2B và H3 và H4. Các nucleosome hai của từng loại phân tử, cấu trúc như vậy được gọi là octamer. Các phân tử protein lõi deoxyribonucleic và hình thức giữa chúng kỵ, hydro và liên kết hóa trị. Thức ăn nhiều đạm, histone là cốt lõi của nucleosome. Họ cũng chứa không có cấu trúc NC-đuôi. Những bộ phận bao gồm 15-30 amino acid và đang tham gia vào các quá trình biểu sinh điều khiển biểu hiện gen. histone lõi trung tâm nucleosome phần có trọng lượng phân tử nhỏ, trong khu vực của họ, không giống như các phần đuôi đảo nhỏ chứa monome kỵ protein valin, prolin, Lezina methionine.

Nghiên cứu gần đây trong lĩnh vực hóa sinh đã dẫn đến giả thuyết của mã histone. Ngược lại với các mã di truyền mang tính phổ quát cho tất cả các hình thức của cuộc sống di động trên Trái Đất, mã histone có thể thay đổi. Thuật ngữ này có nghĩa là thay đổi phần đuôi của peptide kết quả từ phản ứng acetyl hóa, methyl hóa, phosphoryl hóa. Tất cả các quá trình hóa học xảy ra trong sự hiện diện của multienzyme phức. Do quá trình sinh hóa như vậy, nên histone lõi sửa đổi, và điều chỉnh diễn ra biểu hiện của gen kiểm soát phản ứng Intranuclear liên quan đến DNA: sửa chữa, sao chép, sao chép. Mình dưới ảnh hưởng của các nhiễm sắc thể thay đổi mã histone trải qua tu sửa, tức là thay đổi bao bì của nó trong nucleosome (phong ấn nó hay, trái lại, nới lỏng).

mối liên kết protein

Histone H1 được trong nhiễm sắc thể, được kết nối với phần bên ngoài của nucleosome và giữ bản supercoil axit deoxyribonucleic. được định hình xảy ra tại vị trí tetramer gồm hai phân tử peptide H3 và H4 hai phân tử. Các đại diện của lớp và lớp chim bò sát trong các tế bào máu đỏ thay vì protein mối liên kết histone H1 tìm thấy H5 khác.

peptide H1 gồm HMJB-miền - một phần cấu trúc, với dư lượng axit khoảng 80 amino. Ông là thực tế giống nhau trong hầu hết các sinh vật, bao gồm cả thực vật, động vật và con người. Tên miền này là không thể được sửa đổi và là bảo thủ. Peptide N1 có hai hình thức cấu hình không gian: một giọt sụp đổ và không gấp - dưới hình thức đại học. Loại thứ hai xảy ra khi giao tiếp thất bại khu vực C-thiết bị đầu cuối của histone đến các lĩnh vực liên kết với DNA. Các peptide mối liên kết đang tích cực tham gia vào việc sao chép thông tin từ gen để phân tử mRNA, một quá trình ADN tự nhân đôi, cũng như trong việc sửa chữa hư hỏng locus của nó. Đây là vai trò sinh học của histone trong DNA.

Như protein hình thành octamer

Không giống như các peptide H1, các loại histone gọi là bò, đặc trưng bởi đủ độ dẻo để tạo thành một dạng biến thể. Ví dụ, H2A có số lượng cao nhất của sửa đổi: H2AZH2AX MACROH2A. Họ khác với nhau:

• C-terminal chuỗi axit amin.
• Vị trí trong bộ gen.

Ví dụ, histone biến H2ABbd kết nối với nhau với nhiễm sắc thể trong đó ADN phiên mã xảy ra. MACROH2A peptide là trong nhiễm sắc thể interphase. nghiên cứu tế bào học người ta nhận thấy rằng các hình thức biến thể histone H4 đã được xác định, nhưng nó có thể hình thành một số lượng lớn các liên kết hóa trị với các protein khác thuộc nucleosome octamer. Do đó, các nhà khoa học tin rằng các histone - một nhóm đặc biệt của protein đó là thực tế một phần của nhiễm sắc thể của tất cả các hình thức di động của cuộc sống.

Làm thế nào để lưu trữ thông tin về các histone trong bộ gen

Có thể lập luận rằng những con bò, và các biến thể mối liên kết histone mã hóa trong các cụm gen thể hiện trong giai đoạn tổng hợp của chu kỳ sống của tế bào. Ví dụ, đối với nhóm đặc điểm di truyền của con người được gọi là HIST1 nó bao gồm 35 gen nằm ở cặp nhiễm sắc thể soma thứ sáu. HIST2 cụm gồm sáu gen mã hóa histone, và vị trí nhiễm sắc thể của một cặp đầu tiên. Nó cũng chứa một HIST3 locus gồm ba gen. Trong cặp thứ mười hai là một gen mã hóa một H4 histone. Điều thú vị là các gen protein lõi có intron, và gen của histone biến, trái lại, chứa chúng và nằm rải rác khắp bộ gen.

Nói tóm lại, chúng ta đã thấy rằng các histone - protein có liên quan trong việc đặt những sợi DNA trong nhân, mà còn trong quá trình điều chỉnh, sửa chữa và phiên mã diễn ra trong đó.