Hvad er histoner?

Histoner er strukturer i eukaryote celler og nogle enkeltcellede mikroorganismer af phylum euryarchaeota, der tjener som spoler, som cellens deoxyribonukleinsyre (DNA) indpakker meget tæt på. Uden den rumbevaring, som histoner aktiverer, kunne celler ikke indeholde deres eget DNA. Histoner spiller også vigtige roller i genekspression ved at muliggøre eller hindre adgangen til transkriptionsaktive molekyler til DNA-generne. En tredje opgave er at opretholde strukturel integritet af DNA og af det meget større kromosom.

Stoffer, der omfatter histoner, er proteiner, der adskiller sig lidt fra arter til arter. De mest almindelige proteiner kaldes H1/H5, H2a, H2b, H3 og H4. DNA'et er tæt bundet til histonerne ved attraktionen mellem sidegrupperne af histonproteinerne og DNA'et. Denne attraktive kraft modificeres ved tilsætning af acetyl- eller methylgrupper til et par lysin- eller arginin -aminosyrer nær slutningen af ​​H3- og H4 -proteinerne. Stramningen eller loosEning af DNA -strengen resulterer i, at generne er tilgængelige eller utilgængelige, kendt som at tænde genet "til" eller "slukket."

I de fleste celler, uanset kilde, danner otte histonproteiner, der består af to hver af H2a, H2B, H3 og H4, en octet -struktur. Cirka 146 basepar af DNA -vikling omkring oktetstrukturen næsten to gange for at danne et "nukleosom." En kort løkke af DNA, stabiliseret af H1 -proteinet eller dets H5 -analog, fører til det næste nukleosom, der danner en struktur, der ofte er karakteriseret som "perler på en streng." Nukleosomerne og deres sammenkoblede DNA -sektioner danner stramme spiraler med seks nukleosomer pr. Tur for at fremstille det, der kaldes kromatinfibre. Fibrene pakkes sammen for at danne et kromosom.

Histonproteiner H2A, H2B, H3 og H4 er af relativt lav molekylvægt bestående af 120 til 135 aminosyrer pr. Proteinmolekyle. Histoner H1/H5 er meget længere og giver StrucTural ramme til nukleosomerne, ligesom en stålstang, der forbinder en række diske. I humane celler, hvis alt DNA var uklart og lagt til ende, ville strengen være ca. 70 inches lang (1,8 m), men kun ca. 0,0000007 tommer tyk (180 nanometer). Ved at opspore og tilbagetrække understrukturerne fungerer de 23 par kromosomer i en kerne, der i sig selv er mindre end 0,0004 inches (10 mikrometer) i diameter. Histoner gør denne foldning muligt ved at kontrollere det molekylære miljø.

Histoner blev oprindeligt antaget at kun have de ovennævnte typer. Forskning har imidlertid peget på meget mere mangfoldighed end tidligere blev accepteret. De grundlæggende molekyler er stadig relativt de samme, selv mellem organismer som divergerende som gær og pattedyr. Denne egenskab kaldes evolutionær bevaring. Det indikerer, at selv små variationer i disse molekyler resulterer i celler, som enten ikke kunne trives eller ville gengive og forårsage skader og evolutionære sanktioner til organisationensm.