Nucleosoom

Nucleosoom is de fundamentele eenheid van de organisatie van DNA in eukaryotische cellen

Wat is nucleosoom?

Hij Nucleosoom Het is de basis -DNA -verpakkingseenheid in eukaryotische organismen. Daarom vormt het het kleinste chromatine -compressie -element.

Het nucleosoom is gebouwd als een eiwit -octameer genaamd histones, of drumvormige structuur waarop ongeveer 140 nt DNA wordt gerold, wat bijna twee complete ronden oplevert, zoals te zien in de afbeelding.

Er wordt aangenomen dat sommige extra DNA's deel uitmaken van het nucleosoom en de DNA -fractie is die fysieke continuïteit mogelijk maakt tussen het ene nucleosoom en een andere in meer complexe chromatinestructuren (zoals chromatine -vezel van 30 nm).

De histone code was een van de eerste betere epigenetische controle -elementen moleculair begrepen.

Nucleosoomfuncties

Nucleosomen staan ​​toe:

- DNA -verpakkingen voor de beperkte kernruimte.

- Ze bepalen de verdeling tussen het chromatine dat tot expressie wordt gebracht (euchromatine) en de stille chromatine (heterochromatine).

- Organiseer alle chromatine zowel ruimtelijk als functioneel in de kern.

- Ze vertegenwoordigen het substraat van de covalente modificaties die de expressie en het niveau van expressie bepalen, van de genen die ze coderen voor eiwitten via de zo -aangedreven histoncode.

Samenstelling en structuur

In de meest fundamentele zin zijn nucleosomen samengesteld uit DNA en eiwitten. DNA kan, vrijwel elk dubbelband -DNA aanwezig zijn in de kern van de eukaryotische cel, terwijl alle nucleosomale eiwitten behoren tot de set eiwitten die histonen worden genoemd.

Kan u van dienst zijn: celdifferentiatie

De histonen zijn kleine eiwitten en met een hoge belasting van basisch aminozuurafval, waardoor de hoge negatieve belasting van het DNA mogelijk wordt en een efficiënte fysieke interactie tussen de twee moleculen kan vaststellen zonder de stijfheid van de covalente chemische binding te bereiken.

De histonen vormen een drum -weg octameter met twee kopieën of monomeren van elk van de H2A-, H2B-, H3- en H4 -histonen.

Het DNA geeft bijna twee volledige bochten aan de zijkanten van de octameer en gaat vervolgens verder met een fractie van linker -DNA dat is geassocieerd met de histone H1, om terug te keren naar twee complete bochten in een andere histona -octa.

De octameterset, geassocieerd DNA en het overeenkomstige linker -DNA is een nucleosoom.

Delen van een nucleosoom

Chromatine -verdichting

Genomisch DNA wordt gevormd door extreem lange moleculen (meer dan één meter in het geval van de mens, rekening houdend met al zijn chromosomen), die binnen een extreem kleine kern moeten worden gecombineerd en georganiseerd en georganiseerd.

De eerste stap van deze verdichting wordt uitgevoerd door de vorming van nucleosomen. Alleen met deze stap wordt het DNA ongeveer 75 keer verdicht.

Dit geeft aanleiding tot een lineaire vezel van waaruit de daaropvolgende niveaus van chromatine -verdichting zijn gebouwd: de 30 nm vezel, de banden en de banden van banden.

Wanneer een cel wordt verdeeld, hetzij door mitose of door meiose, is de laatste graad van verdichting het mitotische of meiotische chromosoom zelf, respectievelijk.

De histone code en genetische expressie

Het feit dat histon -octameren en DNA interactie elektrostatisch zijn, verklaart de effectieve associatie, zonder de vloeibaarheid te verliezen die nodig is om nucleosomen dynamische elementen van verdichting en decompactatie van chromatine te maken.

Kan u van dienst zijn: cellysis

Maar er is een nog verrassend interactie -element: de uiteinden n -terminals van de histonen worden blootgesteld buiten het interieur van de octameter, compacter en inert.

Deze uitersten interageren niet alleen fysiek met DNA, maar hebben ook een reeks covalente modificaties waarop de mate van verdichting van chromatine en expressie van het bijbehorende DNA zal afhangen.

De set covalente wijzigingen, in termen van type en nummer, is onder andere gezamenlijk bekend als de Histone Code.

Deze modificaties omvatten fosforylering, methylatie, acetylering, ubiquitinatie en sterk.

Elke verandering bepaalt de expressie of niet van het bijbehorende DNA, evenals de mate van verdichting van chromatine, in combinatie met andere veranderingen binnen hetzelfde molecuul of in afval van andere histonen, met name van de H3 H3.

Als algemene regel is bijvoorbeeld gezien dat gehypermetileerde en gehypacethlateerde histonen bepalen dat geassocieerd DNA niet tot expressie wordt gebracht en dat chromatine wordt gepresenteerd in een meer compacte toestand (heterochromatisch en bijgevolg inactief).

Integendeel, euchromatisch DNA (minder compact en genetisch actief) wordt geassocieerd met chromatine waarvan de histonen hypercetileerd en gehypomethyliseerd zijn.

Euchromatine en heterochromatine

De covalente modificatiestatus van Histonas kan de mate van expressie en verdichting van lokale chromatine bepalen.

Op globale niveaus wordt chromatine -verdichting gelijk gereguleerd door de covalente modificaties van histonen in nucleosomen.

Er is bijvoorbeeld aangetoond dat constitutieve heterochromatine (dat nooit wordt uitgedrukt en dicht is verpakt) de neiging heeft zich te bevinden aan het nucleaire blad, waardoor nucleaire poriën vrij blijven.

Kan u bedienen: calciumpomp: functies, typen, structuur en werking

Van zijn kant, constitutief euchromatine (dat altijd tot expressie wordt gebracht, zoals die met celonderhoudsgenen, en zich bevindt in lax chromatinegebieden), doet dit in grote banden die het DNA blootstellen om te worden getranscribeerd naar de transcriptiemachines.

Andere regio's van genomisch DNA oscilleren tussen deze twee toestanden, afhankelijk van de ontwikkelingstijd van het organisme, van groeiomstandigheden, celidentiteit, enz.

Andere functies

Om hun cellulaire ontwikkeling, expressie en onderhoudsplan te vervullen, moeten de genomen van eukaryotische organismen fijn reguleren wanneer en hoe hun genetische potentieel zou moeten manifesteren.

Uit de informatie die in hun genen is opgeslagen, bevinden deze zich in de kern in particuliere regio's die hun transcriptionele status bepalen.

Daarom kunnen we zeggen dat een andere van de fundamentele artikelen van nucleosomen de organisatie of architectuur is van de kern die hen herbergt.

Deze architectuur is geërfd en fylogenetisch bewaard dankzij het bestaan ​​van deze modulaire elementen van informatieve verpakkingen.

Referenties

1. Brooker, r. J. Genetica: analyse en principes. McGraw-Hill Higher Education.
2. Goodenough, u. W. Genetica. W. B. Saunders Co. Ltd.