Ključna razlika – histoni proti nukleosomom
Ocenjuje se, da je človeško telo vsebovalo približno 50 trilijonov celic. V vsaki celici je genom, sestavljen iz 46 kromosomov. Teh 46 kromosomov vsebuje približno 6 milijard baznih parov pakirane DNK. Dolžina med dvema baznima paroma je ocenjena na 0,3 nm, skupna dolžina DNK v 46 kromosomih pa je približno 2 metra. Če izračunamo skupno dolžino DNK v človeškem telesu, je to 100 trilijonov metrov DNK. Ta skupna dolžina kromosomske DNK je lepo zapakirana znotraj jedra s posebnimi proteini, imenovanimi histoni. Ti kompleksi DNK in histona so znani kot kromatinska vlakna. Histonski proteini zagotavljajo energijo za zvijanje ali zvijanje DNK in njihovo tesno pakiranje znotraj jedra. Pakiranje DNK je pomemben proces pri evkariontih in olajša namestitev celotne dolžine DNK v celičnem jedru. Osnovna enota pakiranja DNK s histonskimi proteini je znana kot nukleosom. Ključna razlika med histoni in nukleosomi je, da so histoni proteini, ki pakirajo in urejajo DNK v nukleosome, medtem ko so nukleosomi osnovne enote pakiranja DNK.
Kaj so histoni?
Histonski proteini so identificirani kot glavna beljakovinska komponenta kromatinskih vlaken. So alkalne beljakovine. Ti proteini zagotavljajo energijo in bistvene strukture za navijanje DNK in zmanjšanje njene dolžine med pakiranjem DNK v jedro. Delujejo predvsem kot koluti, v katerih se DNK zvija in stabilizira. Zato so histonski proteini izjemno pomembni pri organiziranju kromosomov in pakiranju genetskega materiala v jedru. Če histonski proteini ne obstajajo, kromosomi ne bi obstajali in nenavita DNK se bo raztegnila v veliko dolžino, zaradi česar jih bo težko najti v jedru.
Histonski proteini delujejo skupaj z nehistonskimi proteini za stabilizacijo DNK. Zato je prisotnost nehistonskih proteinov izjemno pomembna za delovanje histonov. Histonski proteini postanejo jedrne beljakovinske molekule, da tvorijo nukleosome, ki so osnovne enote kromatina. V enem nukleosomu je 8 histonskih proteinov. DNK se večkrat zvije okoli oktomera histonskega jedra in ga stabilizira.
Slika 01: Histoni
In tudi histonski proteini sodelujejo pri regulaciji genov. Pomagajo nadzorovati izražanje genov. Histonski proteini so v vrstah zelo ohranjeni, za razliko od nehistonskih proteinov.
Kaj so nukleosomi?
Nukleosom je osnovna strukturna enota pakiranja DNK. Videti je kot perla v vrvici. Sestavljen je iz fragmenta DNK, ovitega okoli histonskih proteinov, razporejenih v jedrni histonski protein. Jedrni histonski protein je oktamer, sestavljen iz osmih histonskih proteinov. 8 histonskih proteinov, ki so v oktomerju, so štiri vrste, in sicer H2A, H2B, H3 in H4. Iz vsake vrste sta v nukleosom vključeni dve proteinski molekuli. Jedrna DNK se tesno ovije okoli globularnega jedrnega histonskega oktamera in tvori nukleosom. Nukleosomi so nato razporejeni v verigi podobno strukturo in tesno oviti okoli dodatnih histonskih proteinov, da tvorijo stabilen kromatin v kromosomih.
Slika 02: Nukleosom
Dolžina jedrne verige DNK, ki se ovija okoli histonskega oktamera v nukleosomu, je približno 146 baznih parov. Približen premer nukleosoma je 11 nm, spirala nukleosomov v kromatinu (solenoidu) pa ima premer 30 nm. Nukleosome podpirajo dodatni histonski proteini, da se pakirajo v tesno zvito strukturo znotraj jedra.
Kakšne so podobnosti med histoni in nukleosomi?
- Tako histoni kot nukleosomi so povezani z embalažo DNK.
- Tako histoni kot nukleosomi so bistveni za stabilnost genoma.
- Tako histoni kot nukleosomi so sestavni deli kromatina.
- Tako histoni kot nukleosomi so prisotni v jedru evkariontov.
Kakšna je razlika med histoni in nukleosomi?
Histoni proti nukleosomom |
|
| Histoni so glavni proteini, ki zagotavljajo energijo in strukturno površino za ovijanje DNK okoli njih. | Nukleosomi so osnovne enote pakiranja DNK. |
| Sestava | |
| Histoni so alkalne beljakovine. | Nukleosomi so sestavljeni iz histonskih proteinov, segmentov DNK in drugih podpornih proteinov. |
Povzetek – Histoni proti nukleosomom
Pakiranje DNK je pomemben proces v evkariontskih organizmih. Omogoča, da se DNK namesti v jedro, ne da bi se raztezala in bila izpostavljena zlomom in izgubam. Pakiranje DNK podpirajo proteini, imenovani histoni. Ti histonski proteini delujejo kot glavni proteini osnovnih enot pakiranja DNK in obstajajo štiri glavne vrste. Osnovna enota embalaže DNK je znana kot nukleosom. Nukleosom je sestavljen iz segmenta DNA, ovitega okoli jedrnega histonskega proteina. Videti je kot perla v vrvici. Nukleosomi skupaj tvorijo strukturo kromatinskih vlaken. To je razlika med histoni in nukleosomi.
Prenesite PDF Histoni proti nukleosomom
Različico PDF tega članka lahko prenesete in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombo o citiranju. Prenesite PDF različico tukaj: Razlika med histoni in nukleosomi
