Les histones - ... El paper de les histones en l'ADN

ADN L'àcid nucleic inclòs en el nucli de les cèl·lules eucariotes, compactes envasats gràcies a estructures especials. A la citologia que porten un nom especial - histones. És un pèptid que mostra les propietats químiques bàsiques. La seva estructura i funcions realitzades en la cèl·lula, es discutiran en aquest article.

ADN està organitzat en el nucli

Per tal de "esprémer" cadena de polinucleòtids llarg de l'ADN en microespai nucli de la cèl·lula en el mateix són peculiars "bobina" - proteïnes, histones. Estan fil de doble cadena s'enrotlla àcid desoxiribonucleic. Aquesta estructura, situada en karyoplasm s'anomena nucleosoma. Els estudis bioquímics van revelar que la proteïna histona organitzat en diverses modificacions: la histona H1 / H5, H2A, H2B, H3, H4. El primer pèptid d'aquesta llista es denomina un enllaçador, les altres vaques. Aquestes proteïnes histones formen nucleosoma.

Característiques de l'estructura dels pèptids de nucleosomes

L'anàlisi química establert el fet d'excessiu contingut en les molècules d'histones de nucli d'aminoàcids com ara lisina i arginina. La primera és essencial i l'altre parcialment intercanviables i està present en pràcticament tots els pèptids. Les proteïnes histones s'acumulen excés de càrrega positiva en els residus d'aminoàcids. Es neutralitzen les càrregues negatives dels totals PO ₄ ^3- anions, inclosos en l'ADN. Una altra característica de l'estructura d'aquestes proteïnes es troba en el fet que és gairebé idèntic en els organismes que pertanyen al regne de les plantes, animals i fongs.

Des histones - proteïnes és el nucli, que són causa de la seva estructura, poden participar en els processos que ocorren en karyoplasm. Per exemple, el més important per al pèptid procés H1 de transcripció - nucleosomes de retenció de proteïnes histones són part de la cromatina en un nucli ordenada i compacta. També, en cas de loci d'ADN danys, denominades molècules de nucli variant de pèptid estan implicats en la reparació d'aquestes parts.

pèptid central

Defineixen l'estructura del nucleosoma, que consisteix en quatre tipus de molècules anomenades H2A, H2B i H3 i H4. Els nucleosomes són dos de cada tipus de molècula, tal estructura es diu octàmer. La molècula de proteïnes del nucli desoxirribonucleicos i forma entre ells hidròfob, hidrogen i enllaços covalents. Les proteïnes, les histones són al nucli del nucleosoma. també contenen no estructurats NC-cues. Aquestes peces consisteixen en 15-30 residus d'aminoàcids i estan involucrats en els processos epigenètics que controlen l'expressió gènica. histones nucli central nucleosomes de les porcions tenen un pes molecular petit, en les seves àrees, a diferència dels illots parts de cua contenien monòmers hidròfobs valina proteïna, prolina, Lezina metionina.

Les investigacions recents en el camp de la bioquímica han portat a la hipòtesi del codi d'histones. En contrast amb el codi genètic és universal per a totes les formes de vida cel·lular a la Terra, el codi d'histones és variable. Aquest terme significa la modificació de les porcions de cua dels pèptids resultants de la reacció d'acetilació, metilació, fosforilació. Tots aquests processos químics es produeixen en presència de complexos multienzimàtics. A causa de tals processos bioquímics, les histones del nucli de modificació, i l'ajust es porta a l'expressió lloc dels gens que controlen les reaccions que impliquen intranuclears DNA: la reparació, la transcripció, la replicació. A si mateix sota la influència de la cromatina canvis en el codi d'histona pateix remodelació, és a dir, canviar el seu embalatge en el nucleosoma (juntes o, per contra, s'afluixa).

proteïna enllaçador

La histona H1 és a la cromatina, està connectada a la porció exterior del nucleosoma i reté el mateix supercoil àcid desoxiribonucleic. La seva fixació es produeix a tetràmer ubicació que consta de dues molècules de pèptids H3 i H4 dues molècules. Els representants de la classe i la classe de rèptils ocells en les cèl·lules vermelles de la sang en lloc de proteïna enllaçador histona H1 van trobar una altra H5.

pèptid H1 comprèn HMJB-domini - una part estructural, amb residus d'àcid d'aproximadament 80 aminoàcids. Ell és pràcticament el mateix en la majoria dels organismes, incloent plantes, animals i éssers humans. Aquest domini no està subjecte a modificació i sigui conservador. Pèptid N1 té dues formes de configuracions espacials: un glòbul col·lapsada i no plegades - en forma terciària. Aquest últim es produeix quan la comunicació falla regió C-terminal de la histona als dominis d'unió a l'ADN. El pèptid enllaçador està activament involucrada en la còpia de la informació d'un gen a molècula d'ARNm, una auto-duplicar processos d'ADN, així com en la reparació de danyat la seva loci. Aquest és el paper biològic de les histones en l'ADN.

Com proteïnes formen octàmer

A diferència de pèptid H1, altres tipus d'histones anomenats vaca, caracteritzats per una ductilitat suficient per formar una forma variant. Per exemple, H2A té el major nombre de modificacions: H2AZH2AX macroH2A. Es diferencien entre si:

• C-terminal seqüència d'aminoàcids.
• Localització en el genoma.

Per exemple, variant de la histona H2ABbd interconnectat amb la cromatina en què es produeix la transcripció de l'ADN. pèptid macroH2A està en cromosomes en interfase. Estudis citològics es va trobar que les formes variants de la histona H4 s'han identificat, però es pot formar un gran nombre d'enllaços covalents amb altres proteïnes que pertanyen als nucleosomes octamer. Per tant, els científics creuen que les histones - un grup especial de proteïnes que són pràcticament part de la cromatina de totes les formes de vida cel·lulars.

Com emmagatzemar informació sobre les histones en el genoma

Es pot argumentar que les vaques, i la variant enllaçador histona codificat en els grups de gens expressats en la fase sintètica de l' cicle de vida de la cèl·lula. Per exemple, per al grup de trets hereditaris humans anomenat hist1 que consta de 35 gens localitzats en el sisè parell de cromosomes somàtica. clúster hist2 comprèn sis gens que codifiquen les histones, i la localització cromosòmica d'un primer parell. També conté un HIST3 locus, que comprèn els tres gens. En el dotzè parell és un gen que codifica una histona H4. Curiosament, els gens de la proteïna de nucli tenen introns, i els gens de les histones variants, per contra, ells contenen i estan dispersos per tot el genoma.

En resum, hem vist que les histones - proteïnes està implicada en la col·locació de les cadenes d'ADN en el nucli, sinó també en els processos de regulació, reparació i transcripció tenen lloc en ella.