Histones են ... ԴՆԹ-ի դերը դՆԹ-ում

Նուկլեինաթթու ԴՆԹ-ն, որը մտնում է էկոկիոտիկ բջիջների միջուկներ, կոմպակտ փաթեթավորված է հատուկ կառույցների շնորհիվ: Վիտոլոգիայում նրանք ունեն հատուկ անուն `հիստոններ: Սրանք պեպտիդներ են, որոնք ցուցադրում են հիմնական քիմիական հատկությունները: Սույն հոդվածում կքննարկվեն բջիջներում կատարված կառուցվածքը եւ գործառույթները:

Ինչպես է ԴՆԹ-ն կազմակերպվում միջուկում

ԴՆԹ-ի երկար polynucleotide շղթան «քամելու» համար բջիջների միջուկի միկրոկոզին ներառում են բնօրինակ «դիզելներ» `սպիտակուցներ-հիստոններ: Դրանք երկկողմանի շաղափված դեոդիդրիդոիդլեինաթթու են: Կարիոպլազմայում գտնվող նման կառույցը կոչվում է նուկլեոսոմ: Կենսաքիմիական ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ հիստոնային սպիտակուցը կազմված է մի քանի փոփոխությունների ձեւով `հիստոն H1 / H5, H2A, H2B, H3, H4: Այս ցուցակից առաջին պեպտիդը սովորաբար կոչվում է հղի, իսկ մնացածը `խեցգետիններ: Հենց այս սպիտակուցային-հիստոնները, որոնք ձեւավորում են նուկլեոսոմը:

Նուկլեոսոմային պեպտիդների կառուցվածքի առանձնահատկությունները

Քիմիական վերլուծությունը հաստատեց նման amino թթուների մոլեկուլների հիմնական histones- ում ավելցուկային բովանդակության փաստը `որպես լիզին եւ արգինինը: Առաջինը անփոխարինելի է, իսկ մյուսը մասամբ փոխարինելի է եւ առկա է գրեթե բոլոր պեպտիդներով: Սպիտակուցներ-հիստոններ կուտակվում են ամինաթթուների մնացորդների նկատմամբ ավելցուկային դրական լիցքաթափում: Նրանք չեզոքացնում են ՊՆ _4-ի ^3-ը, որոնք կազմում են ԴՆԹ-ն: Այս սպիտակուցների կառուցվածքի մեկ այլ առանձնահատկությունն այն է, որ այն գործնականորեն նույնական է բույսերի, կենդանիների եւ սնկերի թագավորության պատկանող օրգանիզմների մեջ:

Քանի որ հիստոնները միջուկի սպիտակուցներն են, նրանք, իրենց կառուցվածքի շնորհիվ, կարող են մասնակցել քարիոպլազմում տեղի ունեցող գործընթացներին: Օրինակ, ամենակարեւորը transcription- ի գործընթացի համար այն է, peptide H1- ը, որը հիստոնային պրոտեին է, որը պահպանում է հերմետիկ բաղադրիչներից բաղկացած nucleosomes- ը: Բացի այդ, ԴՆԹ-ի լոկուների վնասվածքի դեպքում, հիմնական պեպտիդների այսպես կոչված տարբերակային մոլեկուլները մասնակցում են այդ կայանների վերանորոգմանը:

Cow peptides

Նրանք որոշում են nucleosome- ի կառուցվածքը, որը բաղկացած է երկու տեսակի մոլեկուլների `H2A, H2B եւ H3 եւ H4: Նուկլեոսոմներում յուրաքանչյուր տեսակի երկու մոլեկուլ կա, այս կառուցվածքը կոչվում է օկտամեր: Մոլեկուլը դեզոդիռիբոնուկլեյիկ եւ հիմնական պրոտեինները գեոֆոբիկ, ջրածնային եւ կովալենտային կապեր են ստեղծում: Սպիտակուցներ-հիստոններ են նուկլեոսոմի հիմնական մասը: Նրանք նաեւ պարունակում են կառուցվածքային NC- պոչեր: Այս մասերը բաղկացած են 15-30 amino թթու մնացորդներից եւ մասնակցում են գենների արտահայտման վերահսկող էպիգենետիկ գործընթացներին: Նուկլեոսոմի կենտրոնական մասի հիմնական հիստոնները ունեն փոքր մոլեկուլային կշիռներ, դրանց մասերում, ի տարբերություն պոչի մասերի, կան հիդրոֆոբիկ սպիտակուցային մոնոմորների կղզիներ `վալին, պրոլինա, դեզին, մետիոնին:

Կենսաքիմիայի բնագավառում վերջին գիտական հետազոտությունները հանգեցրին հիստոնային կոդի հիփոթեզի ձեւավորմանը: Ի տարբերություն գենետիկ կոդի, որը համընդհանուր է Երկրի վրա բջջային կյանքի բոլոր ձեւերի համար, histone կոդը փոփոխական է: Այս տերմինը վերաբերում է պետիդի պոչերի բաժինների փոփոխմանը `ասետիացիայի, մետիլման, ֆոսֆլորիլացիայի արձագանքների արդյունքում: Բոլոր վերը նշված քիմիական պրոցեսները տեղի են ունենում մուլտենցիմի համալիրների առկայության դեպքում: Հիմնական հիստոնները փոփոխող նման կենսաքիմիական պրոցեսների պատճառով ԴՆԹ-ի ներգրավված միջուկային ռեակցիաները վերահսկող գեների արտանետման շտկումը տեղի է ունենում `փոխհատուցում, արտագրում, վերարտադրություն: The chromatin- ն իրենից ներկայացնում է հիստոնիային փոփոխության ազդեցության տակ, վերափոխում, այսինքն, փոխում է իր փաթեթը nucleosome- ում (condenses it or, conversely, loosens):

Linker սպիտակուցը

Histone H1- ը, որը գտնվում է քրոմատինում, միավորում է nucleosome- ի արտաքին հատվածի հետ եւ պահպանում է դեզիդոիդոնուկլեինաթթուի գերծանրաբջիջը: Դրա ամրությունը տեղի է ունենում թեքրամերի գտնվելու վայրում `H3 պեպտիդի երկու մոլեկուլից եւ H4- ի երկու մոլեկուլից: Թռչունների դասի եւ սողունների դասի ներկայացուցիչների մեջ, Էրիթրոզիում, H1 հիստոնիի փոխարեն հայտնաբերվել է մեկ այլ հղիչային սպիտակուց H5:

H1 պեպտիդը պարունակում է HMJB տիրույթ, մոտ 80 amino թթու մնացորդի կառուցվածքային շրջան: Դա գրեթե նույնն է օրգանիզմների, այդ թվում բույսերի, կենդանիների եւ մարդկանց մեջ: Այս տիրույթը ենթակա չէ փոփոխման եւ պահպանողական է: Պեպտիդ H1 ունի տարածական կազմաձեւման երկու ձեւեր `գլոբուլի ձեւով եւ տեղակայված` երրորդային ձեւով: Վերջինը տեղի է ունենում, երբ ՀՆՀ-ի հետ կապված C- տերմինալային հատվածի կապը ԴՆԹ-պարտադիր տիրույթների հետ է: Բաղադրիչ պեպտիդը ակտիվորեն մասնակցում է գենի գաղտնի տեղեկատվությանը վերագրելու համար mRNA մոլեկուլին, ԴՆԹ-ի ինքնակազմակերպման գործընթացներում, ինչպես նաեւ վնասված լոկի վերանորոգման գործընթացներում: Սա ԴՆԹ-ի հիստոնների կենսաբանական դերն է:

Ինչպես են սպիտակուցները ձեւավորում օկտամեր

Ի տարբերություն H1 պեպտիդի, հիստոնների այլ տեսակներ, որոնք կոչվում են խեցգետնիքներ, բնութագրվում են բավարար պլաստիկությամբ եւ ձեւի տարբեր ձեւերով: Օրինակ, H2A- ն ունի խոշոր քանակի փոփոխություններ `H2AZH2AX MACROH2A: Նրանք տարբերվում են իրենց մեջ.

• C- տերմինալ ամինաթթուների մնացորդային հաջորդականություն:
• Գենոմում գտնվելու վայրը:

Օրինակ, HYHABb- ի տարբերակ histonym- ը փոխկապակցված է քրոմատինով, որի ԴՆԹ-ն է, որի արտագրումը տեղի է ունենում: The MACROH2A պեպտիդը գտնվում է միջֆազային քրոմոսոմներով: Կիտոլոգիական հետազոտությունները ցույց են տվել, որ հիստոն H4 չունի տարբերակ ձեւեր, սակայն այն կարող է ձեւավորել մեծ քանակությամբ կովալենտային կապեր, մյուս սպիտակուցներով, որոնք մտնում են նուկլեոսոմի օկտամեր: Այսպիսով, գիտնականները կարծում են, որ հիստոնները հատուկ սպիտակուցներ են, որոնք գործնականում մտնում են կյանքի բոլոր բջջային ձեւերի քրոմատին:

Ինչպես է պահվում գենոմի հիստոնների մասին տեղեկությունները

Կարելի է պնդել, որ խառնուրդը, հղողը եւ տարբերակ հիստոնաները կոդավորված են գեների կլաստերներում, որոնք արտահայտված են բջջային կյանքի ցիկլի սինթետիկ փուլում : Օրինակ, մարդու համար, ժառանգական ավանդային խումբը, որը կոչվում է HIST1, բաղկացած է 35 քրոմոսոմների սոմատիկ զույգում տեղակայված 35 գեներիից: The HIST2 կլաստը պարունակում է հինգ գունա, որոնք գաղտնի են հիստոններ եւ գտնվում են առաջին քրոմոսոմի զույգում: Այն նաեւ պարունակում է HIST3 լոկուս, որը ներառում է երեք գեն: Տասներկուերորդ զույգում գոյություն ունի H4 հիստոնիման մեկ գեն: Հետաքրքիր է, որ կարագի սպիտակուցների գեները չունեն introns, եւ տարբերակ histones գենները, ընդհակառակը, պարունակում են դրանք եւ ցրված են գենոմի ընթացքում:

Ամփոփելով, մենք համոզվեցինք, որ հիստոնները սպիտակուցներ են, որոնք ներգրավված են միջուկում ԴՆԹ-ի խոռոչի տեղադրման մեջ, ինչպես նաեւ դրա մեջ տեղի ունեցող կարգավորման, նորոգման եւ փոխադրման գործընթացներում: