Was sind Histone?
Histone sind Strukturen in eukaryotischen Zellen und einige einzellige Mikroorganismen der Phylum euryarchaeota, die als Spulen dienen, um die sich die Desoxyribonukleinsäure (DNA) der Zelle sehr eng verzieht. Ohne die Raumkonservierung, die Histone ermöglichen, konnten die Zellen ihre eigene DNA nicht enthalten. Histone spielen auch eine wichtige Rolle bei der Genexpression, indem sie den Zugang von transkriptionsaktiven Molekülen zu den DNA-Genen ermöglichen oder behindert. Eine dritte Aufgabe ist es, die strukturelle Integrität der DNA und des viel größeren Chromosoms aufrechtzuerhalten. Die häufigsten Proteine werden als H1/H5, H2A, H2B, H3 und H4 bezeichnet. Die DNA ist durch die Anziehungskraft zwischen den Seitengruppen der Histonproteine und der DNA eng an die Histone gebunden. Diese attraktive Kraft wird durch Zugabe von Acetyl- oder Methylgruppen zu einigen Lysin- oder Arginin -Aminosäuren gegen Ende der H3- und H4 -Proteine modifiziert. Das Anziehen oder LockerEning des DNA -Strangs führt dazu, dass die Gene zugänglich oder nicht zugänglich sind und als "Einschalten" oder "Aus" bekannt sind.
In den meisten Zellen, unabhängig von der Quelle, bilden acht Histonproteine, die aus jeweils zwei von H2A, H2B, H3 und H4 bestehen, eine Oktettstruktur. Ungefähr 146 Basenpaare von DNA wickeln fast zweimal um die Oktettstruktur, um ein "Nukleosom" zu bilden. Eine kurze DNA -Schleife, die durch das H1 -Protein oder sein H5 -Analogon stabilisiert wurde, führt zum nächsten Nukleosom und bildet eine Struktur, die oft als "Perlen an einer Schnur" charakterisiert wird. Die Nucleosomen und deren Verknüpfungs -DNA -Schnitte bilden enge Spiralen mit sechs Nukleosomen pro Kurve, um sogenannte Chromatinfasern zu machen. Die Fasern packen zusammen, um ein Chromosom zu bilden.
Histonproteine H2A, H2B, H3 und H4 haben ein relativ geringes Molekulargewicht und bestehen aus 120 bis 135 Aminosäuren pro Proteinmolekül. Die Histone H1/H5 sind viel länger und geben StreitTural -Rahmen für die Nucleosomen, ähnlich wie eine Stahlstange, die eine Reihe von Scheiben verbindet. Wenn in menschlichen Zellen die gesamte DNA abgelegt und endet würde, würde der Strang etwa 1,8 m (180 Nanometer) etwa 70 Zoll lang sein. Durch das Koilieren und Rückstoß der Unterstrukturen funktionieren die 23 Paare von Chromosomen in einem Kern, der selbst weniger als 0,0004 Zoll (10 Mikrometer) im Durchmesser ist. Histone machen diese Faltung möglich durch Kontrolle der molekularen Umgebung.
Histone wurden zunächst nur angenommen, dass sie nur die oben genannten Typen haben. Die Forschung hat jedoch auf viel mehr Vielfalt hingewiesen als bisher akzeptiert. Die grundlegenden Moleküle sind selbst zwischen Organismen, die so unterschiedlich sind wie Hefe und Säugetiere, immer noch relativ gleich. Dieses Merkmal nennt man evolutionäre Erhaltung. Es zeigt an, dass selbst geringfügige Abweichungen in diesen Molekülen zu Zellen führen, die entweder nicht gedeihen oder Schäden und evolutionäre Strafen für die Organisation reproduzieren und verursachen würdensm.