Avainero – histonit vs nukleosomit
Ihmiskehossa on arvioitu olevan noin 50 biljoonaa solua. Jokaisessa solussa on genomi, joka koostuu 46 kromosomista. Nämä 46 kromosomia sisältävät noin 6 miljardia emäsparia DNA:ta pakattuna. Kahden emäsparin välisen pituuden on arvioitu olevan 0,3 nm, ja DNA:n kokonaispituus 46 kromosomissa on noin 2 metriä. Kun lasketaan DNA:n kokonaispituus ihmiskehossa, se on 100 biljoonaa metriä DNA:ta. Tämä kromosomaalisen DNA:n kokonaispituus on pakattu kauniisti ytimen sisään erityisillä proteiineilla, joita kutsutaan histoneiksi. Nämä DNA- ja histonikompleksit tunnetaan kromatiinikuituina. Histoniproteiinit tarjoavat energiaa DNA:n laskostamiseen tai kiertymiseen ja niiden pakkaamiseen tiukasti ytimen sisään. DNA:n pakkaaminen on elintärkeä prosessi eukaryooteilla, ja se helpottaa DNA:n kokonaispituuden mukautumista solun ytimeen. Histoniproteiineja sisältävän DNA-pakkauksen perusyksikkö tunnetaan nukleosomina. avainero histonien ja nukleosomien välillä on se, että histonit ovat proteiineja, jotka pakkaavat ja järjestävät DNA:n nukleosomeihin, kun taas nukleosomit ovat DNA:n pakkaamisen perusyksiköitä.
Mitä histonit ovat?
Histoniproteiinit tunnistetaan kromatiinikuidun pääproteiinikomponentiksi. Ne ovat alkalisia proteiineja. Nämä proteiinit tarjoavat energiaa ja välttämättömiä rakenteita DNA:n kiertymiseen ja vähentävät sen pituutta DNA:n pakkaamisen aikana ytimeen. Ne toimivat pääasiassa keloina, joissa DNA kiertyy ja stabiloituu. Siksi histoniproteiinit ovat erittäin tärkeitä kromosomien järjestämisessä ja geneettisen materiaalin pakkaamisessa ytimeen. Jos histoniproteiineja ei ole, kromosomeja ei olisi olemassa ja purettu DNA venyy pitkäksi pituudeksi, jolloin niitä on vaikea paikantaa ytimessä.
Histoniproteiinit toimivat yhdessä ei-histoniproteiinien kanssa DNA:n stabiloimiseksi. Siksi ei-histoniproteiinien läsnäolo on erittäin tärkeää histonien toiminnalle. Histoniproteiineista tulee ydinproteiinimolekyylejä muodostamaan nukleosomeja, jotka ovat kromatiinin perusyksikköjä. Yhdessä nukleosomissa on 8 histoniproteiinia. DNA kiertyy useita kertoja histoniytimen oktomeerin ympärille ja stabiloi sen.
Kuva 01: Histonit
Ja myös histoniproteiinit osallistuvat geenisäätelyyn. Ne auttavat hallitsemaan geenien ilmentymistä. Histoniproteiinit ovat erittäin konservoituneita lajeissa, toisin kuin ei-histoniproteiinit.
Mitä ovat nukleosomit?
Nukleosomi on DNA-pakkauksen perusrakenneyksikkö. Se näyttää helmeltä nauhassa. Se koostuu DNA-fragmentista, joka on kietoutunut histoniproteiinien ympärille, jotka on järjestetty histoniydinproteiiniin. Ydinhistoniproteiini on oktameeri, joka koostuu kahdeksasta histoniproteiinista. Oktomeerissä olevat 8 histoniproteiinia ovat neljää tyyppiä, nimittäin H2A, H2B, H3 ja H4. Jokaisesta tyypistä kaksi proteiinimolekyyliä sisältyy nukleosomiin. Ydin-DNA kietoutuu tiukasti pallomaisen ytimen histonioktameerin ympärille ja muodostaa nukleosomin. Nukleosomit järjestetään sitten ketjumaiseen rakenteeseen ja kiedotaan tiukasti muiden histoniproteiinien ympärille, jotta kromosomeihin muodostuu stabiili kromatiini.
Kuva 02: Nukleosomi
Nukleosomissa histonioktameerin ympärille kietoutuvan ydin-DNA-juosteen pituus on noin 146 emäsparia. Nukleosomin likimääräinen halkaisija on 11 nm ja kromatiinin (solenoidin) nukleosomien spiraalin halkaisija on 30 nm. Nukleosomeja tukevat ylimääräiset histoniproteiinit pakautumaan tiukasti kiertyneeksi rakenteeksi ytimen sisällä.
Mitä yhtäläisyyksiä histonien ja nukleosomien välillä on?
- Sekä histonit että nukleosomit liittyvät DNA:n pakkaamiseen.
- Sekä histonit että nukleosomit ovat välttämättömiä genomin stabiiliudelle.
- Sekä histonit että nukleosomit ovat kromatiinin komponentteja.
- Eukaryoottien ytimessä on sekä histoneita että nukleosomeja.
Mitä eroa histonien ja nukleosomien välillä on?
Histonit vs. nukleosomit |
|
| Histonit ovat pääproteiineja, jotka tarjoavat energiaa ja rakenteellista pintaa DNA:n kiertämiselle ympärilleen. | Nukleosomit ovat DNA:n pakkauksen perusyksiköitä. |
| Koostumus | |
| Histonit ovat alkalisia proteiineja. | Nukleosomit koostuvat histoniproteiineista, DNA-segmenteistä ja muista tukiproteiineista. |
Yhteenveto – Histonit vs. nukleosomit
DNA:n pakkaaminen on tärkeä prosessi eukaryoottisissa organismeissa. Se sallii DNA:n mukautua ytimen sisään venymättä ja rikkoutumatta ja menettää. DNA-pakkausta tukevat proteiinit, joita kutsutaan histoneiksi. Nämä histoniproteiinit toimivat DNA-pakkauksen perusyksiköiden pääproteiineina ja niitä on neljä päätyyppiä. DNA-pakkauksen perusyksikkö tunnetaan nimellä nukleosomi. Nukleosomi koostuu DNA-segmentistä, joka on kietoutunut histoniytimen proteiinin ympärille. Se näyttää helmeltä nauhassa. Nukleosomit muodostavat yhdessä kromatiinikuidun rakenteen. Tämä on histonien ja nukleosomien ero.
Lataa PDF-tiedosto Histonit vs. Nucleosomit
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä: Ero histonien ja nukleosomien välillä
