Różnica między histonami i nukleosomami

Kluczowa różnica - Histony vs. Nukleosomy
 

Szacuje się, że ludzkie ciało zawierało 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 szacowana jest na 0,3 nm, a całkowita długość DNA w 46 chromosomach stanowi około 2 metry. Obliczona całkowita długość DNA w ludzkim ciele wynosi 100 bilionów metrów DNA. Ta całkowita długość chromosomalnego DNA jest ładnie upakowana w jądrze przez specjalne białka zwane histonami. Te kompleksy DNA i histonu są znane jako włókno chromatyny. Białka histonowe dostarczają energię do składania lub zwijania DNA i ciasnego upakowania go w jądrze. Pakowanie DNA jest istotnym procesem u eukariontów i ułatwia dostosowanie całkowitej długości DNA do jądra komórkowego. Podstawowa jednostka pakowania DNA z białkami histonowymi jest znana jako nukleosom. The kluczowa różnica między histonami i nukleosomami jest to histony to białka, które pakują i porządkują DNA w nukleosomy, podczas gdy nukleosomy są podstawowymi jednostkami pakowania DNA. 

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to są histony
3. Co to są nukleosomy
4. Podobieństwa między histonami i nukleosomami
5. Porównanie obok siebie - Histony kontra nukleosomy w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to są histony?

Białka histonowe są identyfikowane jako główny składnik białkowy włókna chromatyny. Są to białka alkaliczne. Białka te dostarczają energię i niezbędne struktury do zwijania DNA i zmniejszają jego długość podczas upakowywania DNA w jądrze. Działają głównie jako szpule, w których DNA zwija się i stabilizuje. Dlatego białka histonowe są niezwykle ważne w organizowaniu chromosomów i pakowaniu materiału genetycznego w jądrze. Gdyby białka histonowe nie istniały, chromosomy nie istniałyby, a rozwinięty DNA rozciągałby się na dużą długość, co utrudniałoby ich lokalizację w jądrze.

Białka histonowe współpracują z białkami niehistonowymi w celu stabilizacji DNA. Dlatego obecność białek niehistonowych jest niezwykle ważna dla funkcji histonów. Białka histonowe stają się podstawowymi cząsteczkami białka, tworząc nukleosomy, które są podstawowymi jednostkami chromatyny. W jednym nukleosomie znajduje się 8 białek histonowych. Cewki DNA kilkakrotnie owijają się wokół oktomeru rdzenia histonowego i stabilizują go.

Rysunek 01: Histony

Również białka histonowe biorą udział w regulacji genów. Pomagają kontrolować ekspresję genów. Białka histonowe są wysoce konserwatywne u gatunków, w przeciwieństwie do białek niehistonowych.

Co to są nukleosomy?

Nukleosom jest podstawową jednostką strukturalną opakowania DNA. Wygląda jak koralik w sznurku. Składa się z fragmentu DNA owiniętego wokół białek histonowych ułożonych w podstawowe białko histonowe. Rdzeniowe białko histonowe to oktamer złożony z ośmiu białek histonowych. 8 białek histonowych znajdujących się w oktomerze to cztery typy, a mianowicie H2A, H2B, H3 i H4. Z każdego typu dwie cząsteczki białka są zawarte w nukleosomie. DNA rdzenia ściśle owija się wokół kulistego oktameru histonu i tworzy nukleosom. Nukleosomy są następnie układane w strukturę podobną do łańcucha i owijane wokół dodatkowych białek histonowych, aby uzyskać stabilną chromatynę w chromosomach.

Rycina 02: Nukleosom

Długość nici rdzenia DNA, która otacza 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, aby upakować się w ciasno zwiniętej strukturze wewnątrz jądra.

Jakie są podobieństwa między histonami i nukleosomami?

• Zarówno histony, jak i nukleosomy są związane z pakowaniem DNA.
• Zarówno histony, jak i nukleosomy są niezbędne dla stabilności genomu.
• Zarówno histony, jak i nukleosomy są składnikami chromatyny.
• Zarówno histony, jak i nukleosomy są obecne w jądrze eukariotów.

Jaka jest różnica między histonami i nukleosomami?

Histony kontra nukleosomy
Histony to główne białka, które zapewniają energię i powierzchnię strukturalną do zwijania DNA wokół nich.	Nukleosomy są podstawowymi jednostkami pakowania DNA.
Kompozycja
Histony to białka alkaliczne.	Nukleosomy składają się z białek histonowych, segmentów DNA i innych białek wspomagających.

streszczenie - Histony kontra Nukleosomy

Pakowanie DNA jest ważnym procesem w organizmach eukariotycznych. Pozwala to DNA pomieścić się w jądrze bez rozciągania i poddawania się pęknięciom i stratom. 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 znana jako nukleosom. Nukleosom składa się z segmentu DNA owiniętego wokół rdzenia białka histonowego. Wygląda jak koralik w sznurku. Nukleosomy wspólnie tworzą strukturę włókna chromatyny. To jest różnica histonów i nukleosomów.

Pobierz plik PDF Histones vs Nucleosomes

Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać go do celów offline zgodnie z cytatem. Pobierz wersję PDF tutaj: Różnica między histonami i nukleosomami

Odniesienie:

1. „Histone”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17 lutego 2018 r. Dostępne tutaj

2.Nature News, Nature Publishing Group. Dostępny tutaj 

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1.'Protein H2AFJ PDB 1aoi'By Emw - Praca własna, (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia  
2. „Organizacja nukleosomów” Autor: Darekk2 - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia