유기체의 유전 물질은 수십억 개의 기본 DNA로 구성됩니다. 그것은 핵 내부의 단단한 포장을 위해 염색체로 배열됩니다. 염색체는 단백질과 관련된 DNA로 구성되어 염색질로 알려진 복잡한 구조를 형성합니다. 염색체의 40%는 DNA이고 나머지 60%는 단백질입니다. 히스톤은 DNA와 관련된 단백질입니다. DNA는 히스톤에 의해 형성된 코어 주위에 감싸서 뉴 클레오 솜으로 알려진 구조를 형성합니다 . 뉴 클레오 솜은 염색체 또는 염색질 섬유의 기본 단위입니다. 뉴 클레오 솜은 DNA 코일로 간주 될 수 있습니다. 따라서 염색체는 DNA 슈퍼 코일로 구성됩니다.
주요 영역이 적용됩니다
1. 히스톤은 무엇입니까
- 정의, 유형, 역할
2. 히스톤 단백질은 DNA 코일링에 어떻게 도움이됩니까
- 뉴 클레오 솜의 형성
주요 용어 :염색질, 크로마토 좀, 코일, DNA, 히스톤 코어, 링커 DNA, 뉴 클레오 좀, 슈퍼 코일
히스톤이란?
히스톤은 염색체에서 발견되는 기본 유형의 단백질 역할을하는 양의 차전 된 단백질의 한 유형입니다. 5 가지 유형의 히스톤은 H1, H2A, H2B, H3 및 H4입니다. 히스톤 단백질의 주요 기능은 핵 내부의 DNA 포장을 돕는 것입니다. 히스톤과 DNA 사이의 상호 작용은 그림 1 에 나와 있습니다. .
그림 1 :히스톤 -DNA 상호 작용
히스톤 코어의 형성에 관여하는 4 가지 유형의 히스톤은 H2A, H2B, H3 및 H4입니다. DNA는 히스톤 코어를 감싸서 DNA 코일을 형성합니다. 히스톤은 유전자 발현 조절에 유전자 발현 조절에 중요한 역할을한다. 유크 로마 틴은 느슨하게 포장 된 DNA를 함유하고 높은 발현 속도를 나타낸다. 그러나, 헤테로 크로 마틴은 단단히 포장 된 DNA를 함유 하여이 지역의 유전자를 거의 발현하지 않습니다.
히스톤 단백질은 DNA 코일링에 어떻게 도움이됩니까
유기체의 게놈은 많은 수의 뉴클레오티드로 구성되어 유기체의 발달과 기능을위한 전체 유전자 정보를 암호화합니다. 이러한 모든 뉴클레오티드는 핵으로 알려진 미세한 구조의 작은 공간 내에 포함되어야한다. 따라서, DNA를 핵으로 단단히 포장하는 데 메커니즘이 필요하다. 히스톤은 히스톤의 핵심 주위에 DNA를 감싸서 DNA 코일의 고도로 대형 구조의 형성에 관여합니다. 이 코일 구조는 nucleosome 로 알려져 있습니다 . 히스톤 코어 주위에 포장 된 DNA는 그림 2 에 표시됩니다. .
그림 2 :뉴 클레오 솜
히스톤 코어는 히스톤 옥타머로 구성되어 있으며,이 히스톤의 두 가지 유형 중 두 가지 히스톤 (H2A, H2B, H3 및 H4)으로 구성됩니다. 146 개의 염기 쌍이 길이 인 DNA 스트레치는 뉴 클레오 솜의 히스톤 코어 주위에 감싸고 있습니다. 이 래핑은 히스톤 옥타머를 약 1.7 회전시킵니다. 이어서, H1로 알려진 다섯 번째 유형의 히스톤은 히스톤 코어에 결합하여 히스톤 코어 주위에 20 개의 염기 쌍의 DNA를 포장 할 수있게한다. 결과 구조는 크로마토 좀 로 알려져 있습니다 . 따라서, 166 개의 염기 쌍 긴 DNA 스트레치가 크로마토 좀 주위에 감겨있다. 수천 개의 뉴 클레오 솜은 링커 DNA로 알려진 DNA 스트레칭에 의해 함께 연결됩니다 . 링커 DNA는 20 개의베이스 쌍으로 구성됩니다. 이것은 현미경 아래의 줄 구조에 비드를 제공하는 긴 사슬의 뉴 클레오 솜 사슬을 형성합니다. 뉴 클레오 솜으로의 DNA 포장은 DNA 가닥의 길이를 7 배로 단축시킨다. 형성된 염색질 섬유의 직경은 20 nm이다. 그러나, 염색질은 30 nm 섬유로 더 코일되어 고차 구조를 형성한다.
뉴 클레오 솜은 DNA 코일을 나타냅니다. 그것은 현악기에서 비드를 생성하는 염색체의 기본 구조 및 반복 단위 역할을합니다. 이것은 염색체가 DNA Supercoils 로 구성되어 있음을 의미합니다. .
결론
대부분의 유기체의 게놈은 핵으로 포장되어야하는 긴 사슬의 뉴클레오티드 사슬로 구성되어 있습니다. 히스톤은 DNA를 핵으로 단단히 포장 할 수있는 관련 단백질이다. DNA 조각은 히스톤의 핵심 주위에 감싸서 뉴 클레오 솜으로 알려진 DNA 코일을 생성합니다. 염색체는 일련의 뉴 클레오 솜으로 구성되므로 염색체의 구조에서 슈퍼 코일의 특성을 갖는 것으로 간주됩니다.
참조 :
1. Iftikhar, Jannat. "DNA 포장에서 히스톤의 역할." LinkedIn Slideshare , 2013 년 12 월 14 일, 여기에서 구입할 수 있습니다.
이미지 제공 :
1. CNX OpenStax의 "그림 04 03 05A" - Commons Wikimedia
2를 통한 CNX OpenStax - (CC By 4.0). 맞춤법 검사에 의한 "Nucleosome" - Commons Wikimedia
