Tha eachdraidheil ... Ròl histones ann an DNA

Tha DNA aigéad niuclasach, a tha a 'dol a-steach do nèuclas ceallan eukaryotic, air a lìonadh gu dlùth air sgàth structaran sònraichte. Ann an litreòlas tha ainm shònraichte aca - histones. Is iad sin peptidan a tha a 'taisbeanadh togalaichean ceimigeach bunaiteach. Thèid an structar agus na gnìomhan a thèid a dhèanamh anns a 'chill a dheasbad san artaigil seo.

Mar a tha DNA air a eagrachadh anns a 'chnoc

Gus "fàisg" a dh'fhaid polynucleotide sreath de DNA ann microspace cealla niuclas ann a tha sònruichte "dùinidh" - pròtainean, histones. Tha iad a-dùbailte air tìr snàth a thoinneamh deoxyribonucleic acid. Canar structar leithid seo, a tha suidhichte anns a 'karyoplasm, an nucleosome. Tha sgrùdaidhean bith-cheimigeach air stèidheachadh gu bheil pròtain histone air a chur air dòigh ann an cruth grunn atharrachaidhean: histone H1 / H5, H2A, H2B, H3, H4. Mar as trice canar ceangal ris a 'chiad peptide bhon liosta seo, agus tha a' chuid eile nan sligeachan. Is e na protones-histones sin a tha a 'cruthachadh na nucleosome.

Seallaidhean de structar peptides nucleosome

Stèidhich an anailis ceimigeach an t-susbaint a bharrachd air susbaint nam prìomhleòlan de mholacilean de na h-amino-aigéid mar liosine agus arginine. Tha a 'chiad fhear gun ath-nuadhachadh, agus tha an cuid eile air a chur an àite gu ìre mhòr agus tha e an làthair ann am mòran de na peptides. Bidh histonean protein a 'cruinneachadh còrr is cosgaisean dòchasach air fuigheall aminoidid. Tha iad a 'bhrigh àicheil cosgaisean iomlan PO ₄ ³ anions, -steach anns an DNA. Is e feart eile de structar nam pròtinean sin gu bheil e gu ìre mhòr co-ionann ann an fàs-bheairtean a bhuineas do rìoghachd a 'phlannta, ainmhidhean agus buinn-buachair.

Seach gu bheil eachdraidheil na phrotainnean aig a 'chneoclas, faodaidh iad, mar thoradh air an structar, pàirt a ghabhail anns na pròiseasan a tha a' tachairt anns a 'karyoplasm. Mar eisimpleir, is e an ìre as cudromaiche airson a 'phròiseas tar-sgrìobhaidh an H1 peptide, pròtain histone a tha a' cumail nan nucleosomes a tha nam pàirt den chromatin ann an cruth nèimheas òrdaichte. Cuideachd, a thaobh cron a dhèanamh air DNA loci, tha na molecolailean eadar-dhealaichte de na peiptirean bunaiteach a 'gabhail pàirt ann an càradh nan làraichean sin.

Peptidean bò

Bidh iad a 'dearbhadh structar na nucleosome, anns a bheil ceithir seòrsachan de mholacilean ris an canar H2A, H2B agus H3 agus H4. Ann an nucleosomes tha dà mholaileil de gach seòrsa, canar octamer air an structar seo. Tha na pròideanan cruaidh deoxyribonucleic agus molecule a 'cruthachadh hydrophobic, hydrogen agus bond covalent am measg iad fhèin. Is e protonaidean-histon bunaiteach an nucleosome. Tha cuideachd earball NC-neo-structaraichte aca. Tha na pàirtean seo a 'gabhail a-steach 15-30 de dh'fhàg aminoideach agus a' gabhail pàirt ann am pròiseasan epigenetic a tha a 'cumail smachd air genes. Tha na h-euslaintean bunaiteach aig a 'chuid as motha den nucleosome aig cuideaman beaga molecol, anns na pàirtean aca, a-rèir coltais nan earran earball, tha eileanan de mhonaimirean pròtain hydrophobic: valine, proline, lezine, methionine.

Thug an rannsachadh saidheansail as ùire ann an raon bith-cheimigeachd coltas barail de chòd histone. Eu-coltach ris a 'chòd ginteil, a tha uile-choitcheann airson gach seòrsa beatha ceallaichte air an Talamh, tha còd an histone caochlaideach. Tha am facal seo a 'toirt iomradh air atharrachadh earrainnean earbaill de peptides mar thoradh air na h-ath-bheachdan a tha a' tighinn air a bhith a 'co-sheasamh, methylation, phosphorylation. Tha a h-uile gin de na ceimigean gu h-àrd a 'tachairt an àite ioma-fhilltean multienzyme. Air sgàth pròiseasan bith-cheimigeach mar sin a 'dèanamh atharrachaidhean air na h-eachdraidean bunaiteach, tha an abairt a' ceartachadh nan ginean a tha a 'cumail smachd air na h-ath-bheachdan intranuclear a tha a' gabhail a-steach DNA: tha ath-dhìoladh, tar-sgrìobhadh, ath-riochdachadh a 'tachairt. Tha an chromatin fhèin fo bhuaidh atharrachaidhean ann an còd an t-histone air ath-dhealbhachadh, is e sin, atharraich e am pacaid aige san nucleosome (ga chomasachadh no, air an taobh eile, a 'fàgail).

Pròtain ceangail

Tha Histone H1, a tha ann an chromatin, a 'tighinn còmhla ris a' phàirt a-muigh den nucleosome agus a 'gleidheadh air an àrd-helix de dh' inneal deoxyribonucleic. Tha an ceartachadh aice a 'tachairt aig làrach tetramer a tha a' gabhail a-steach dà mholaileal de H3 peptide agus dà mholaileil H4. Ann an riochdairean bhon chlas eòin agus an clas de shnàgairean ann an erythrocytes, lorgadh ceangal eile pròtain H5 an àite histone H1.

Tha an cumadh H1 a 'toirt a-steach àrainn HMJB, roinn structarail de mu 80 fàilligeadh aminoideach. Tha e cha mhòr an aon rud anns a 'chuid as motha de dh'fhàs-bheairtean, a' gabhail a-steach lusan, beathaichean agus daoine. Chan eil am fearann seo fo ùmhlachd atharrachadh agus tha e glèidhte. Tha dà sheòrsa de rèiteachadh spàsail aig Peptide H1: air a phasgadh ann an riochd cruinneag agus air a chleachdadh - ann an cruth treas-ìre. Tha an dàrna ceann a 'tachairt nuair a bhriseas ceangal an raon C-terminal de histone leis na h-àrainnean ceangail DNA. Tha am peptide ceangail a 'gabhail pàirt ann an ath-sgrìobhadh fiosrachadh bhon ghine ris a' mholacile mRNA, ann am pròiseasan fèin-dhùblachadh DNA, a thuilleadh air a bhith a 'càradh an loci a tha air a mhilleadh. Is e seo an obair bith-eòlasach a tha histones ann an DNA.

Mar a tha pròtaininean a 'cruthachadh octamer

Eu-coltach ri H1 peptide, tha seòrsaichean histois eile, ris an canar crustaceans, air an comharrachadh le foirmean eadar-dhealachalachd plastaigeach agus cruth. Mar eisimpleir, tha an àireamh as motha de leasachaidhean aig H2A: H2AZH2AX MACROH2A. Tha iad eadar-dhealaichte am measg iad fhèin:

• Sreathan residue amino acid aig C-terminal.
• Suidheachadh anns an genome.

Mar eisimpleir, tha histone eadar-dhealaichte H2ABbd co-cheangailte ri chromatin, anns an DNA a tha tar-sgrìobhadh a 'tachairt. Tha am peptide MACROH2A suidhichte ann an cromosomais eadar-sgasaidh. Tha sgrùdaidhean saidheansail air sealltainn nach eil foirmean eadar-dhealaichte aig histone H4, ach tha e comasach air àireamh mhòr de cheangalaichean cofhurtail a chruthachadh le pròtainin eile a 'tighinn a-steach don ochd-mhìos de na nucleosome. Mar sin, tha luchd-saidheans a 'creidsinn gur e buidheann de phròtainean sònraichte a th' ann an histones a tha a 'dol a-steach gu crromatin de gach seòrsa cealla beatha.

Ciamar a tha fiosrachadh mu histonean anns an genoma air a stòradh

Faodaidh e bhith ag argamaid gu bheil an crodh, agus na linker histone coltach encoded sa ghine meallan chur an cèill ann an co-ìre de chealla cearcall-beatha. Mar eisimpleir, airson daonna, tha am buidheann tasgaidh suaicheantach, ris an canar HIST1, a 'toirt a-steach 35 gine a tha stèidhichte san t-siathamh paidhir de chromosoma. Tha an giùlan HIST2 a 'toirt a-steach sia ginean a tha a' còdachadh histones agus tha e suidhichte anns a 'chiad dhà chromosome. Tha cuideachd làrach HIST3 ann, a tha a 'toirt a-steach trì ginean. Anns an dàrna pìos deug, tha aon ghine a 'còdachadh histone H4. Gu h-inntinneach, chan eil intròin aig ginean de phrotainnean crùbach, agus tha gineadan histones eadar-dhealaichte, air an làimh eile, gan cumail agus tha iad sgapte air feadh an genoma.

Airson geàrr-chunntas, chaidh a dhearbhadh gu bheil na h-histonesan nan protein a tha an sàs ann a bhith a 'cur an DNA helics anns a' nèibhidh, a thuilleadh air na pròiseasan riaghlaidh, càraidh agus tar-sgrìobhadh a tha a 'tachairt ann.