Mitä ovat nukleosomit?

Nukleosomit ovat DNA: n hiukkasia, jotka vastaavat tiivistymisestä ja transkriptiosta ja voivat myös sisältää perinnöllistä tietoa. Kukin nukleosomi on halkaisijaltaan noin 10 nm, ja se koostuu DNA -säikeistä, jotka on kääritty spiraalimaisesti yksinkertaisen histoniproteiinin ytimen ympärille. Nukleosomit sijaitsevat solun ytimessä, ja kun ne ovat kiinnittyneet DNA: han, ne muodostavat yhden seitsemästä kromatiinin muodosta.

Kun nukleosomit kiinnittyvät DNA -juosteisiin toistuvina alayksiköinä, rakenne muistuttaa ”helmijonoa”. Tässä muodossaan DNA: lle tehdään aktiivinen transkriptio, prosessi, jonka kautta DNA muunnetaan RNA: ksi. DNA ei muutu suoraan proteiineiksi virheiden ja saastumisen välttämiseksi.

Nukleosomin rakenne keskittyy histoniproteiinin ympärille. Histoni on yksinkertainen proteiini, jossa on suuria pitoisuuksia aminohappoja, jotka ovat geenien perusrakenteita. Kukin histonisydän sisältää parit kustakin neljästä histoniproteiinityypistä, jotka muodostavat histoni -oktomeerin. Histonioctomeerin ympärille kiedo 146 emäsparia DNA: ta sen superheelisessä muodossa muodostaen yhdessä nukleosomin.

Nukleosomit ovat DNA: n ”pakkaus” solun ytimessä, ja allekirjoitusrakenne määrittää DNA: n saavutettavuuden. Transkriptiosta vastaavat kemikaalit eivät voi muodostaa yhteyttä kromatiiniin, jos nukleosomi on tiellä, joten transkriptioproteiinien on ensin poistettava nukleosomi kokonaan tai liu’utettava sitä pitkin DNA -molekyyliä, kunnes kromatiini paljastuu. Kun tämä osa DNA: sta on transkriptoitu RNA: ksi, nukleosomien annetaan palata alkuperäiseen paikkaansa.

Jos se venytetään suoraksi, kussakin nisäkkään ytimessä oleva DNA olisi noin kaksi metriä pitkä, mutta nisäkässolun ydin on halkaisijaltaan vain 10 mikrometriä. Se on nukleosomien monimutkainen taittotoiminta, jonka avulla DNA mahtuu ytimeen. “Helmet-on-a-string” -ulkonäkö tulee “linkkeri” -DNA: sta, joka yhdistää jokaisen nukleosomin ja muodostaa kuidun, jonka halkaisija on noin 10 nm. H1 -histonin läsnä ollessa nukleosomien toistuvat ketjut voivat muodostaa halkaisijaltaan 30 nm: n ketjuja paljon tiheämmällä pakkaussuhteella. H1: n läsnäolo nukleosomin ytimessä johtaa parempaan pakkaustehokkuuteen, kun naapuriproteiinit reagoivat aloittamaan taitto- ja silmukkasekvenssit, jotka mahdollistavat niin paljon informaatiota niin pienessä pakkauksessa. Vielä nykyäänkään nukleosomien käynnistämää täsmällistä pakkausmekanismia ei ymmärretä täysin.