Nukleosom

Nukleosom adalah unit mendasar dari organisasi DNA dalam sel eukariotik

Apa itu nukleosom?

Dia Nukleosom Ini adalah unit pengemasan DNA dasar dalam organisme eukariotik. Oleh karena itu, itu merupakan elemen kompresi kromatin terkecil.

Nukleosom dibangun sebagai oktamer protein yang disebut histones, atau struktur berbentuk drum di mana sekitar 140 nt DNA digulung, memberikan hampir dua putaran lengkap, seperti yang dapat dilihat pada gambar.

Dianggap bahwa beberapa DNA tambahan adalah bagian dari nukleosom, dan merupakan fraksi DNA yang memungkinkan kontinuitas fisik antara satu nukleosom dan lainnya dalam struktur kromatin yang lebih kompleks (seperti serat kromatin 30 nm).

Kode histone adalah salah satu elemen kontrol epigenetik yang lebih baik yang dipahami secara molekuler.

Fungsi nukleosom

Nukleosom memungkinkan:

- Kemasan DNA untuk mengakomodasi ruang inti terbatas.

- Mereka menentukan partisi antara kromatin yang diekspresikan (euchromatin) dan kromatin diam (heterochromatin).

- Mengatur semua kromatin baik secara spasial maupun fungsional dalam nukleus.

- Mereka mewakili substrat dari modifikasi kovalen yang menentukan ekspresi, dan tingkat ekspresi, dari gen yang mereka kodekan untuk protein melalui kode histone yang disebut SO yang disebut.

Komposisi dan Struktur

Dalam arti yang paling mendasar, nukleosom terdiri dari DNA dan protein. DNA dapat berupa, hampir semua DNA pita ganda yang ada dalam nukleus sel eukariotik, sedangkan semua protein nukleosomal termasuk dalam himpunan protein yang disebut histones.

Dapat melayani Anda: diferensiasi sel

Histone adalah protein kecil dan dengan beban tinggi limbah asam amino basa, yang memungkinkan untuk menangkal beban negatif tinggi DNA dan membangun interaksi fisik yang efisien antara kedua molekul tanpa mencapai kekakuan ikatan kimia kovalen.

Histones membentuk oktameter drum -way dengan dua salinan atau monomer dari masing -masing histones H2A, H2B, H3 dan H4.

DNA memberikan hampir dua belokan lengkap pada sisi oktamer dan kemudian berlanjut dengan sebagian kecil dari DNA linker yang terkait dengan histone H1, untuk kembali ke dua putaran lengkap di Octa histona lain lainnya.

Set oktameter, DNA terkait, dan DNA penghubung yang sesuai, adalah nukleosom.

Bagian dari nukleosom

Pemadatan kromatin

DNA genom dibentuk oleh molekul yang sangat panjang (lebih dari satu meter dalam kasus manusia, mempertimbangkan semua kromosomnya), yang harus memadatkan dan diorganisir dalam nukleus yang sangat kecil.

Langkah pertama dari pemadatan ini dilakukan melalui pembentukan nukleosoma. Hanya dengan langkah ini, DNA dipadatkan sekitar 75 kali.

Ini menimbulkan serat linier dari mana tingkat pemadatan kromatin berikutnya dibangun: serat 30 nm, ikatan, dan ikatan ikatan.

Ketika sel dibagi, baik dengan mitosis atau meiosis, tingkat pemadatan terakhir adalah kromosom mitosis atau meiotik itu sendiri, masing -masing.

Kode histone dan ekspresi genetik

Fakta bahwa octamers histone dan DNA berinteraksi secara elektrostatik menjelaskan hubungannya yang efektif, tanpa kehilangan fluiditas yang diperlukan untuk membuat nukleosom elemen dinamis pemadatan dan dekompaktasi kromatin.

Dapat melayani Anda: lisis sel

Tetapi ada elemen interaksi yang lebih mengejutkan: ujung -ujung n terminal histone terpapar di luar bagian dalam oktameter, lebih kompak dan lembam.

Ini ekstrem tidak hanya berinteraksi secara fisik dengan DNA, tetapi juga menderita serangkaian modifikasi kovalen di mana tingkat pemadatan kromatin dan ekspresi DNA yang terkait akan tergantung.

Himpunan modifikasi kovalen, dalam hal jenis dan angka, antara lain, secara kolektif dikenal sebagai kode histone.

Modifikasi ini termasuk fosforilasi, metilasi, asetilasi, ubiquitination dan sangat.

Setiap perubahan akan menentukan ekspresi atau tidak dari DNA yang terkait, serta tingkat pemadatan kromatin, dalam hubungannya dengan perubahan lain dalam molekul yang sama atau dalam limbah dari histone lain, terutama H3 H3.

Sebagai aturan umum, telah terlihat, misalnya, bahwa histones yang hipermetilasi dan hipacethlated menentukan bahwa DNA yang terkait tidak diekspresikan dan bahwa kromatin disajikan dalam keadaan yang lebih kompak (heterokromatik, dan akibatnya, tidak aktif).

Sebaliknya, DNA euchromatic (kurang kompak, dan aktif secara genetik) dikaitkan dengan kromatin yang histonnya hiperketilasi dan hipometilisasi.

Euchromatin dan heterochromatin

Status modifikasi kovalen Histonas dapat menentukan tingkat ekspresi dan pemadatan kromatin lokal.

Di tingkat global, pemadatan kromatin sama -sama diatur oleh modifikasi kovalen histones dalam nukleosom.

Telah ditunjukkan, misalnya, bahwa heterokromatin konstitutif (yang tidak pernah diekspresikan, dan dikemas padat) cenderung terletak melekat pada lembaran nuklir, membiarkan pori -pori nuklir bebas.

Dapat melayani Anda: Pompa Kalsium: Fungsi, Jenis, Struktur dan Operasi

Untuk bagiannya, euchromatin konstitutif (yang selalu diekspresikan, seperti yang mencakup gen pemeliharaan sel, dan terletak di daerah kromatin longgar), melakukannya dalam ikatan besar yang mengekspos DNA untuk ditranskripsi ke mesin transkripsi transkripsi.

Daerah lain dari DNA genom berosilasi antara kedua negara bagian ini, tergantung pada waktu perkembangan organisme, kondisi pertumbuhan, identitas sel, dll.

Fungsi lainnya

Untuk memenuhi rencana pengembangan seluler, ekspresi dan pemeliharaan mereka, genom organisme eukariotik harus mengatur dengan halus kapan dan bagaimana potensi genetik mereka harus terwujud.

Mulai dari informasi yang disimpan dalam gen mereka, ini terletak di nukleus di daerah swasta yang menentukan status transkripsi mereka.

Oleh karena itu, kita dapat mengatakan bahwa makalah nukleosoma mendasar lainnya adalah organisasi atau arsitektur nukleus yang menampung mereka.

Arsitektur ini diwarisi dan dilestarikan secara filogenetik berkat keberadaan elemen modular dari kemasan informasi ini.

Referensi

1. Brooker, r. J. Genetika: Analisis dan Prinsip. Pendidikan Tinggi McGraw-Hill.
2. Goodenough, u. W. Genetika. W. B. Saunders co. Ltd.