Kluczowa różnica - histony a nukleosomy
Szacuje się, że organizm ludzki zawierał około 50 bilionów komórek. W każdej komórce znajduje się genom złożony z 46 chromosomów. Te 46 chromosomów zawiera około 6 miliardów par zasad upakowanego DNA. Długość między dwiema parami zasad szacuje się na 0,3 nm, a całkowita długość DNA w 46 chromosomach wynosi około 2 metry. Obliczona całkowita długość DNA w ludzkim ciele to 100 bilionów metrów DNA. Ta całkowita długość chromosomalnego DNA jest ładnie upakowana wewnątrz jądra przez specjalne białka zwane histonami. Te kompleksy DNA i histonów są znane jako włókno chromatynowe. Białka histonowe dostarczają energii do zwijania lub zwijania DNA i upakowania go ciasno wewnątrz jądra. Pakowanie DNA jest istotnym procesem u eukariontów,i ułatwia akomodację całkowitej długości DNA w jądrze komórkowym. Podstawowa jednostka pakowania DNA z białkami histonowymi jest znana jako nukleosom. Kluczowa różnica między histonami a nukleosomami polega na tym, że histony to białka, które pakują i porządkują DNA w nukleosomy, podczas gdy nukleosomy są podstawowymi jednostkami pakowania DNA.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Czym są histony
3. Czym są nukleosomy
4. Podobieństwa między histonami a nukleosomami
5. Porównanie obok siebie - histony a nukleosomy w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie
Co to są histony?
Białka histonowe są zidentyfikowane jako główny składnik białkowy włókna chromatynowego. Są to białka alkaliczne. Białka te dostarczają energii i niezbędnych struktur do nawijania DNA i zmniejszania jego długości podczas pakowania DNA w jądro. Działają głównie jako szpule, w których DNA nawija się i stabilizuje. Dlatego białka histonowe są niezwykle ważne w organizowaniu chromosomów i pakowaniu materiału genetycznego wewnątrz jądra. Gdyby nie istniały białka histonowe, chromosomy nie istniałyby, a rozwinięty DNA rozciągnąłby się na dużą długość, co utrudniłoby ich zlokalizowanie w jądrze.
Białka histonowe współpracują z białkami niehistonowymi w celu stabilizacji DNA. Dlatego obecność białek niehistonowych jest niezwykle ważna dla funkcjonowania histonów. Białka histonowe stają się cząsteczkami białek rdzeniowych, tworząc nukleosomy, które są podstawowymi jednostkami chromatyny. W jednym nukleosomie znajduje się 8 białek histonowych. DNA zwija się kilka razy wokół oktomeru rdzenia histonu i stabilizuje go.
Rysunek 01: Histony
W regulacji genów uczestniczą także białka histonowe. Pomagają kontrolować ekspresję genów. W przeciwieństwie do białek niehistonowych, białka histonowe są silnie konserwowane u gatunku.
Co to są nukleosomy?
Nukleosom jest podstawową jednostką strukturalną pakowania DNA. Wygląda jak koralik w sznurku. Składa się z fragmentu DNA owiniętego wokół białek histonowych ułożonych w rdzeniowe białko histonowe. Rdzeniowe białko histonowe to oktamer złożony z ośmiu białek histonowych. Osiem białek histonowych znajdujących się w oktomerze to cztery typy, mianowicie H2A, H2B, H3 i H4. Z każdego typu nukleosom obejmuje dwie cząsteczki białka. Rdzeniowe DNA ściśle otacza oktamer histonu rdzenia kulistego i tworzy nukleosom. Nukleosomy są następnie układane w strukturę przypominającą łańcuch i ściśle owijane wokół dodatkowych białek histonowych, tworząc stabilną chromatynę w chromosomach.
Rysunek 02: Nukleosom
Długość rdzenia nici DNA otaczającej oktamer histonu w nukleosomie wynosi około 146 par zasad. Przybliżona średnica nukleosomu wynosi 11 nm, a spirala nukleosomów w chromatynie (solenoid) ma średnicę 30 nm. Nukleosomy są wspierane przez dodatkowe białka histonowe, które pakują się w ściśle zwiniętą strukturę wewnątrz jądra.
Jakie są podobieństwa między histonami a nukleosomami?
- Zarówno histony, jak i nukleosomy są związane z pakowaniem DNA.
- Zarówno histony, jak i nukleosomy są niezbędne dla stabilności genomu.
- Składnikami chromatyny są zarówno histony, jak i nukleosomy.
- W jądrze eukariontów obecne są zarówno histony, jak i nukleosomy.
Jaka jest różnica między histonami a nukleosomami?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Histony a nukleosomy |
|
| Histony są głównymi białkami dostarczającymi energii i strukturalnej powierzchni do nawijania DNA wokół siebie. | Nukleosomy to podstawowe jednostki opakowania DNA. |
| Kompozycja | |
| Histony to alkaliczne białka. | Nukleosomy składają się z białek histonów, segmentów DNA i innych białek wspomagających. |
Podsumowanie - Histony a nukleosomy
Pakowanie DNA jest ważnym procesem w organizmach eukariotycznych. Pozwala DNA na umieszczenie się w jądrze bez rozciągania i narażania na pęknięcia i straty. Pakowanie DNA jest wspierane przez białka zwane histonami. Te białka histonowe działają jako główne białka podstawowych jednostek pakowania DNA i istnieją cztery główne typy. Podstawowa jednostka opakowania DNA jest nazywana nukleosomem. Nukleosom składa się z odcinka DNA owiniętego wokół rdzenia białka histonowego. Wygląda jak koralik w sznurku. Nukleosomy wspólnie tworzą strukturę włókna chromatynowego. To jest różnica między histonami i nukleosomami.
Pobierz plik PDF Histones vs Nucleosomes
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej w trybie offline, zgodnie z notą cytatową. Pobierz wersję PDF tutaj: Różnica między histonami a nukleosomami
