Cosa sono gli istoni?

Gli istoni sono strutture nelle cellule eucariotiche e alcuni microrganismi a cellule singole del phylum euryarchaeota che fungono da bobine attorno alle quali l'acido desossiribonucleico della cellula (DNA) avvolge molto da vicino. Senza la conservazione dello spazio che gli istoni consentono, le cellule non potevano contenere il proprio DNA. Gli istoni svolgono anche ruoli importanti nell'espressione genica consentendo o ostacolando l'accesso delle molecole attive trascrizioni ai geni del DNA. Un terzo compito è mantenere l'integrità strutturale del DNA e del cromosoma molto più grande.

Le sostanze che comprendono gli istoni sono proteine ​​che differiscono poco da specie a specie. Le proteine ​​più comuni sono chiamate H1/H5, H2A, H2B, H3 e H4. Il DNA è strettamente legato agli istoni dall'attrazione tra i gruppi laterali delle proteine ​​dell'istone e il DNA. Questa forza attraente viene modificata dall'aggiunta di gruppi di acetil o metilico a pochi aminoacidi di lisina o arginina vicino alla fine delle proteine ​​H3 e H4. Il serraggio o il loosening del filamento di DNA provoca che i geni siano accessibili o inaccessibili, noto come accendere il gene "o" Off ".

Nella maggior parte delle cellule, indipendentemente dalla fonte, otto proteine ​​dell'istone, costituite da due ciascuna di H2A, H2B, H3 e H4, formano una struttura di ottetto. Circa 146 coppie di basi di DNA avvolgono la struttura dell'ottetto quasi due volte per formare un "nucleosoma". Un breve ciclo di DNA, stabilizzato dalla proteina H1 o dal suo analogo H5, porta al prossimo nucleosoma, formando una struttura che è spesso caratterizzata da "perle su una corda". I nucleosomi e le loro sezioni di DNA di collegamento formano spirali stretti, con sei nucleosomi per turno, per fare quelle che sono chiamate fibre di cromatina. Le fibre si uniscono per formare un cromosoma.

Le proteine ​​dell'istone H2A, H2B, H3 e H4 sono di peso molecolare relativamente basso, costituite da 120 a 135 aminoacidi per molecola proteica. Gli istoni H1/H5 sono molto più lunghi e danno strucFramework turale per i nucleosomi, proprio come una biella in acciaio che collega una serie di dischi. Nelle cellule umane, se tutto il DNA non fosse stato cotti e posata, il filo sarebbe lungo circa 70 pollici (1,8 m) ma solo circa 0,0000007 pollici di spessore (180 nanometri). Avvolgendosi e indietreggiando le sottostrutture, le 23 coppie di cromosomi funzionano in un nucleo che è di per sé inferiore a 0,0004 pollici (10 micrometri) di diametro. Gli istoni fanno questo pieghevole possibile controllando l'ambiente molecolare.

Si pensava inizialmente

gli istoni avessero solo i tipi sopra menzionati. La ricerca, tuttavia, ha indicato molta più diversità di quanto precedentemente accettato. Le molecole di base sono ancora relativamente le stesse anche tra gli organismi divergenti come lievito e mammiferi. Questo tratto si chiama conservazione evolutiva. Indica che anche lievi variazioni in queste molecole provocano cellule che non potrebbero prosperare o riprodurre e causare danni e sanzioni evolutive agli organiSM.