ሂስቶን ያልሆኑ ፕሮቲኖችን፣ ለሰውነት ያላቸውን ጠቀሜታ እናስብ። ይህ ርዕስ ልዩ ትኩረት የሚስብ ነው እና ዝርዝር ጥናት ይገባዋል።
ዋና ክሮማቲን ፕሮቲኖች
ሂስቶን እና ሂስቶን ያልሆኑ ፕሮቲኖች ከዲኤንኤ ጋር በቀጥታ የተገናኙ ናቸው። በኢንተርፋዝ እና ሚቶቲክ ክሮሞሶም ውህደት ውስጥ ያለው ሚና በጣም ትልቅ ነው - የዘረመል መረጃ ማከማቻ እና ስርጭት።
እንዲህ አይነት ተግባራትን ሲያከናውኑ ረዣዥም የዲ ኤን ኤ ሞለኪውሎች በጠራ ቅደም ተከተል እንዲቀመጡ የሚያስችል ግልጽ የሆነ መዋቅራዊ መሰረት እንዲኖረው ያስፈልጋል። ይህ እርምጃ የአር ኤን ኤ ውህደት እና የዲኤንኤ መባዛት ድግግሞሽ እንዲቆጣጠሩ ያስችልዎታል።
በኢንተርፋዝ ኒውክሊየስ ውስጥ ያለው ትኩረት 100 mg/ml ነው። አንድ አጥቢ እንስሳት ኒውክሊየስ 10 ማይክሮን የሆነ ዲያሜትር ባለው ሉላዊ ኒውክሊየስ ውስጥ የተተረጎመ 2 ሜትር ያህል ዲ ኤን ኤ ይይዛል።
የፕሮቲን ቡድኖች
ልዩነቱ ቢኖርም ሁለት ቡድኖችን መለየት የተለመደ ነው። የሂስቶን እና ሂስቶን ያልሆኑ ፕሮቲኖች ተግባራት የተወሰኑ ልዩነቶች አሏቸው። ከጠቅላላው የ chromatin ፕሮቲኖች ውስጥ 80 በመቶው ሂስቶን ናቸው. ከዲኤንኤ ጋር የሚገናኙት በአዮኒክ እና በጨው ትስስር ነው።
ምንም እንኳን ከፍተኛ መጠን ያለው ሂስቶን እና ሂስቶን ያልሆኑ ክሮማቲን ፕሮቲኖች ቢኖሩምቀላል በማይባሉ የተለያዩ ፕሮቲኖች የተወከለው eukaryotic cells ከአምስት እስከ ሰባት የሚደርሱ የሂስቶን ሞለኪውሎችን ይይዛሉ።
በክሮሞሶም ውስጥ ያሉ ሂስቶን ያልሆኑ ፕሮቲኖች በአብዛኛው ልዩ ናቸው። እነሱ የሚገናኙት ከተወሰኑ የዲኤንኤ ሞለኪውሎች አወቃቀሮች ጋር ብቻ ነው።
የሂስቶን ባህሪያት
በክሮሞሶም ውስጥ ሂስቶን እና ሂስቶን ያልሆኑ ፕሮቲኖች ምን ምን ተግባራት ናቸው? ሂስቶኖች በሞለኪውላር ኮምፕሌክስ ከዲኤንኤ ጋር ተያይዘውታል፡ የዚህ አይነት ስርአት ንዑስ ክፍሎች ናቸው።
Histones የ chromatin ብቻ ባህሪያታቸው ፕሮቲኖች ናቸው። በኦርጋኒክ ውስጥ የተወሰኑ ተግባራትን እንዲያከናውኑ የሚያስችሏቸው አንዳንድ ጥራቶች አሏቸው. እነዚህ በአርጊኒን እና በላይሲን ከፍተኛ ይዘት ተለይተው የሚታወቁት የአልካላይን ወይም መሰረታዊ ፕሮቲኖች ናቸው። በአሚኖ ቡድኖች ላይ ባለው አዎንታዊ ክፍያዎች ምክንያት ኤሌክትሮስታቲክ ወይም የጨው ትስስር በዲ ኤን ኤ ፎስፌት መዋቅሮች ላይ በተቃራኒ ክፍያዎች ይፈጠራል።
ይህ ቦንድ በጣም ሊባላ የሚችል ነው፣ በቀላሉ የሚጠፋ ነው፣ እና ወደ ሂስቶን እና ዲኤንኤ መለያየት ይከሰታል። Chromatin ውስብስብ የሆነ የኒውክሊክ-ፕሮቲን ስብስብ ነው ተብሎ ይታሰባል፣ በውስጡም ከፍተኛ ፖሊሜሪክ ሊኒየር የዲ ኤን ኤ ሞለኪውሎች እንዲሁም ከፍተኛ ቁጥር ያላቸው ሂስቶን ሞለኪውሎች አሉ።
ንብረቶች
ሂስቶኖች በሞለኪውላዊ ክብደት ረገድ በትክክል ትናንሽ ፕሮቲኖች ናቸው። በሁሉም eukaryotes ውስጥ ተመሳሳይ ባህሪያት አሏቸው እና በተመሳሳይ የሂስቶን ክፍሎች ይገኛሉ. ለምሳሌ, H3 እና H4 አይነት በአርጊኒን የበለፀጉ ናቸው, ምክንያቱም በቂ መጠን ያለው የዚህ ንጥረ ነገር መጠን ስላላቸውአሚኖ አሲዶች።
የታሪክ ዓይነቶች
እንዲህ ያሉ ሂስቶኖች እንደ ወግ አጥባቂ ይቆጠራሉ፣ ምክንያቱም በውስጣቸው ያለው የአሚኖ አሲድ ቅደም ተከተል በሩቅ ዝርያዎች ውስጥም ተመሳሳይ ነው።
H2A እና H2B መካከለኛ የላይሲን ፕሮቲኖች ተደርገው ይወሰዳሉ። በእነዚህ ቡድኖች ውስጥ ያሉ የተለያዩ እቃዎች በዋናው መዋቅር እና እንዲሁም በአሚኖ አሲድ ቅሪት ቅደም ተከተል ላይ አንዳንድ ልዩነቶች አሏቸው።
Histone H1 አሚኖ አሲዶች በተመሳሳይ ቅደም ተከተል የተደረደሩበት የፕሮቲን ክፍል ነው።
የበለጠ ጉልህ የሆነ የመሃል መሃከል እና የዝርያ ልዩነቶችን ያሳያሉ። ከፍተኛ መጠን ያለው የላይሲን መጠን እንደ አጠቃላይ ንብረቱ ይቆጠራል፣ በዚህ ምክንያት እነዚህ ፕሮቲኖች ከ chromatin በ dilute saline መፍትሄዎች ውስጥ ሊለያዩ ይችላሉ።
የሁሉም ክፍሎች ሂስቶን የሚታወቁት በዋና ዋና አሚኖ አሲዶች ክላስተር ስርጭት ነው፡አርጊኒን እና ላይሲን በሞለኪውሎች ጫፍ።
H1 ተለዋዋጭ N-terminus ከሌሎች ሂስቶኖች ጋር የሚገናኝ ሲሆን ሲ-ተርሚኑስ በላይሲን የበለፀገው እሱ ነው ከዲኤንኤ ጋር የሚገናኘው።
የሂስቶን ማሻሻያ በሴሎች ህይወት ውስጥ ይቻላል፡
- ሜቲሌሽን፤
- አሴቲሌሽን።
እንዲህ ያሉ ሂደቶች በአዎንታዊ ክፍያዎች ብዛት ላይ ለውጥ ያመጣሉ፣ እነሱም የሚቀለበስ ምላሾች ናቸው። የሴሪን ቅሪቶች ፎስፈረስ ሲለወጡ ከልክ ያለፈ አሉታዊ ክፍያ ይታያል። እንደነዚህ ያሉት ማሻሻያዎች የሂስቶን ባህሪያት እና ከዲ ኤን ኤ ጋር ያላቸውን ግንኙነት ይነካሉ. ለምሳሌ, ሂስቶን አሲቴላይት ሲደረግ, የጂን ንክኪ ይታያል, እና ዲፎስፎረላይዜሽን ዲኮንደንስሽን እና ኮንደንስሽን ያስከትላል.ክሮማቲን።
የአሰራር ባህሪያት
ሂደቱ በሳይቶፕላዝም ውስጥ ይከሰታል፣ ከዚያም ወደ ኒውክሊየስ በማጓጓዝ በ S-period ውስጥ በሚባዛበት ጊዜ ከዲኤንኤ ጋር ይጣመራል። በሴሉ የዲ ኤን ኤ ውህደት ካቆመ በኋላ ሂስቶን አር ኤን ኤ መረጃ በጥቂት ደቂቃዎች ውስጥ ይበሰብሳል፣ የማዋሃድ ሂደቱ ይቆማል።
በቡድን መከፋፈል
የሂስቶን ያልሆኑ ፕሮቲኖች የተለያዩ አይነቶች አሉ። በአምስት ቡድኖች መከፋፈል ሁኔታዊ ነው, በውስጣዊ ተመሳሳይነት ላይ የተመሰረተ ነው. በከፍተኛ እና ዝቅተኛ eukaryotic organisms ውስጥ ጉልህ የሆኑ ልዩ ባህሪያት ተለይተዋል።
ለምሳሌ ከH1 ይልቅ የታችኛው የጀርባ አጥንት ህዋሶች ቲሹ ባህሪ ሂስቶን ኤች 5 በብዛት የሚገኘው ሴሪን እና አርጊኒን ይዟል።
በተጨማሪም በ eukaryotes ውስጥ የሂስቶን ቡድኖች ከፊል ወይም ሙሉ ለሙሉ አለመኖር ጋር የተያያዙ ሁኔታዎችም አሉ።
ተግባራዊነት
ተመሳሳይ ፕሮቲኖች በባክቴሪያ፣ ቫይረሶች፣ ሚቶኮንድሪያ ውስጥ ተገኝተዋል። ለምሳሌ በ ኢ. ኮላይ ውስጥ ፕሮቲኖች በሴሉ ውስጥ ተገኝተዋል፣የአሚኖ አሲድ ውህደቱም ሂስቶን ጋር ተመሳሳይ ነው።
Nonhistone chromatin ፕሮቲኖች በሕያዋን ፍጥረታት ውስጥ ጠቃሚ ተግባራትን ያከናውናሉ። ኑክሊዮሶሞችን ከመለየቱ በፊት፣ የእነዚህን ፕሮቲኖች ተግባራዊ ጠቀሜታ፣ ቁጥጥር እና መዋቅራዊ ሚና በተመለከተ ሁለት መላምቶች ጥቅም ላይ ውለው ነበር።
አር ኤን ኤ ፖሊመሬሴ ወደ ገለልተኛው chromatin ሲታከል የጽሑፍ ግልባጭ ሂደት አብነት ተገኝቷል። ግን የእሱ እንቅስቃሴ ይገመታልለንጹህ ዲኤንኤ 10 በመቶው ብቻ። ሂስቶን ቡድኖች ሲወገዱ ይጨምራል፣ እና እነሱ በሌሉበት ከፍተኛው እሴት ነው።
ይህ የሚያመለክተው የሂስቶን አጠቃላይ ይዘት የጽሑፍ ግልባጭ ሂደቱን እንዲቆጣጠሩ ያስችልዎታል። በሂስቶን ውስጥ ያሉ የጥራት እና የቁጥር ለውጦች የ chromatin እንቅስቃሴ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ፣ የታመቀበት ደረጃ።
የተወሰኑ ኤምአርኤን በተለያዩ ህዋሶች ውስጥ በሚዋሃዱበት ጊዜ የሂስቶን የቁጥጥር ባህሪያት ልዩነት ጥያቄው ሙሉ በሙሉ አልተጠናም።
የሂስቶን ክፍልፋይን ንፁህ ዲኤንኤ በያዙ መፍትሄዎች ላይ ቀስ በቀስ ሲታከል፣ ዝናብ በዲኤንፒ ኮምፕሌክስ መልክ ይስተዋላል። ሂስቶኖች ከ chromatin መፍትሄ ሲወገዱ ወደ ሚሟሟ መሰረት የሚደረግ ሽግግር ይከሰታል።
የሂስቶን ያልሆኑ ፕሮቲኖች ተግባር በሞለኪውሎች ግንባታ ላይ ብቻ የተገደበ ሳይሆን የበለጠ ውስብስብ እና ዘርፈ ብዙ ናቸው።
የኑክሊዮሶም መዋቅራዊ ጠቀሜታ
በመጀመሪያዎቹ የኤሌክትሮሚክሮስኮፒክ እና ባዮኬሚካላዊ ጥናቶች በዲፒኤን ዝግጅቶች ውስጥ ፋይበር ያላቸው መዋቅሮች መኖራቸውን ተረጋግጧል፣ ዲያሜትራቸው ከ5-50 nm ነው። ስለ ፕሮቲን ሞለኪውሎች አወቃቀሮች ሃሳቦች መሻሻል በክሮማቲን ፋይብሪል ዲያሜትር እና በመድሃኒት ማግለል ዘዴ መካከል ቀጥተኛ ግንኙነት እንዳለ ማወቅ ተችሏል.
በሚቶቲክ ክሮሞሶም እና ኢንተርፋዝ ኒውክሊየስ ቀጫጭን ክፍሎች ላይ ከግሉታራልዳይድ ጋር ከተገኘ በኋላ ክሮምሜድ ፋይብሪሎች ተገኝተዋል፣ ውፍረታቸውም 30 nm ነው።
Fibrils ተመሳሳይ መጠኖች አሏቸውክሮማቲን ኒውክሊዮቻቸውን በሚጠግኑበት ጊዜ: በሚቀዘቅዝበት ጊዜ, በመቆራረጥ, ከተመሳሳይ ዝግጅቶች ቅጂዎችን መውሰድ.
የክሮማቲን ሂስቶን ያልሆኑ ፕሮቲኖች በሁለት የተለያዩ መንገዶች በክሮማቲን ቅንጣት ኑክሊዮሶም ተገኝተዋል።
ምርምር
የክሮማቲን ዝግጅቶች ለኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ በአልካላይን ሁኔታዎች ውስጥ እምብዛም ionክ ጥንካሬ በማይሰጡበት ቦታ ላይ ሲቀመጡ፣ ከዶቃ ጋር ተመሳሳይ የሆኑ ክሮማቲን ክሮች ይገኛሉ። መጠናቸው ከ 10 nm አይበልጥም, እና ግሎቡሎች በዲ ኤን ኤ ክፍሎች እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው, ርዝመታቸው ከ 20 nm አይበልጥም. በምልከታ ሂደት፣ በዲኤንኤ አወቃቀር እና በመበስበስ ምርቶች መካከል ግንኙነት መፍጠር ተችሏል።
አስደሳች መረጃ
ሂስቶን ያልሆኑ ፕሮቲኖች ሃያ በመቶውን ክሮማቲን ፕሮቲኖችን ይይዛሉ። እነሱ ፕሮቲኖች ናቸው (በክሮሞሶም ከተመረቱ በስተቀር)። ሂስቶን ያልሆኑ ፕሮቲኖች በንብረት ብቻ ሳይሆን በተግባራዊ ጠቀሜታም የሚለያዩ የተዋሃዱ የፕሮቲኖች ቡድን ናቸው።
አብዛኛዎቹ የኒውክሌር ማትሪክስ ፕሮቲኖችን ያመለክታሉ፣ እነዚህም በሁለቱም በኢንተርፋዝ ኒውክሊየስ ስብጥር እና በሚቶቲክ ክሮሞሶም ውስጥ ይገኛሉ።
ሂስቶን ያልሆኑ ፕሮቲኖች 450 የሚያህሉ የተለያዩ ሞለኪውላዊ ክብደት ያላቸው ፖሊመሮችን ሊያካትቱ ይችላሉ። አንዳንዶቹ በውሃ ውስጥ ይሟሟሉ, ሌሎች ደግሞ በአሲድ መፍትሄዎች ውስጥ ይሟሟሉ. የዲንቴሽን ኤጀንቶች ባሉበት ከክሮማቲን ጋር ያለው ግንኙነት ደካማ በመሆኑ የእነዚህ የፕሮቲን ሞለኪውሎች ምደባ እና ገለፃ ላይ ከፍተኛ ችግሮች አሉ።
Nonhistone ፕሮቲኖች ተቆጣጣሪ ፖሊመሮች ናቸው፣አነቃቂ ግልባጭ. በዲ ኤን ኤ ላይ በተወሰነ ቅደም ተከተል የሚተሳሰሩ የዚህ ሂደት አጋቾችም አሉ።
Nonhistone ፕሮቲኖች በኑክሊክ አሲዶች ሜታቦሊዝም ውስጥ የሚሳተፉ ኢንዛይሞችንም ሊያካትቱ ይችላሉ፡ አር ኤን ኤ እና ዲ ኤን ኤ ሜቲላሴስ፣ ዲናሴስ፣ ፖሊመሬሴስ፣ ክሮማቲን ፕሮቲኖች።
የብዙ ተመሳሳይ ፖሊሜሪክ ውህዶች አካባቢ ከፍተኛ እንቅስቃሴ ያላቸው ሂስቶን ያልሆኑ ፕሮቲኖች በጣም የተጠኑ እንደሆኑ ይታሰባል። እነሱ በጥሩ ኤሌክትሮፊዮሬቲክ ተንቀሳቃሽነት ተለይተው ይታወቃሉ, በተለመደው የጨው መፍትሄ ውስጥ ማውጣት.
HMG ፕሮቲኖች በአራት አይነት ይመጣሉ፡
- HMG-2 (m.w.=26,000)፣
- HMG-1 (m.w.=25,500)፣
- HMG-17 (m.w.=9247)፣
- HMG-14 (m.w.=100,000)።
የዚህ አይነት ሕንጻዎች ህያው ሴል ከጠቅላላው ሂስቶን መጠን ከ5% አይበልጥም። በተለይ በንቃት chromatin ውስጥ የተለመዱ ናቸው።
HMG-2 እና ኤችኤምጂ-1 ፕሮቲኖች በኑክሊዮሶም ውስጥ አይካተቱም፣ ከዲ ኤን ኤ ቁርጥራጮች ጋር ብቻ የተያያዙ ናቸው።
ፕሮቲኖች ኤችኤምጂ-14 እና ኤችኤምጂ-17 እንደ ልብ ከሚመስሉ የኑክሊዮሶም ፖሊመሮች ጋር ማገናኘት በመቻላቸው የዲኤንፒ ፋይብሪሎች የመገጣጠም ደረጃ ላይ ለውጥ እንዲመጣ በማድረግ ከአር ኤን ኤ ፖሊሜሬዝ ጋር ምላሽ ለመስጠት የበለጠ ተደራሽ ይሆናሉ። በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታ, የኤችኤምጂ ፕሮቲኖች የጽሑፍ እንቅስቃሴን ተቆጣጣሪዎች ሚና ይጫወታሉ. ለDNase I የጨመረው የክሮማቲን ክፍልፋይ በHMG ፕሮቲኖች የተሞላ መሆኑ ታወቀ።
ማጠቃለያ
የክሮማቲን መዋቅራዊ አደረጃጀት ሦስተኛው ደረጃ የዲ ኤን ኤ loop domains ነው። በጥናቱ ሂደት ውስጥ, ይህ ብቻ ተገኝቷልየክሮሞሶም አንደኛ ደረጃ ክፍሎችን መርሆ በመለየት፣ በማይቶሲስ ውስጥ፣ በኢንተርፋስ ውስጥ ያሉ ክሮሞሶምች የተሟላ ምስል ማግኘት አስቸጋሪ ነው።
የዲኤንኤን መጠገን በ 40 ጊዜ የተገኘ ከፍተኛው በመጠምዘዝ ምክንያት ነው። ይህ ስለ ክሮሞሶም መጠን እና ባህሪያት ትክክለኛ ግንዛቤ ለማግኘት በቂ አይደለም. በምክንያታዊነት ሊደመደም የሚችለው እንዲያውም ከፍ ያለ የዲ ኤን ኤ መገጣጠም ደረጃዎች ሊኖሩት ይገባል፣በዚህም እርዳታ በማያሻማ መልኩ ክሮሞሶምች ለመለየት ያስችላል።
ሳይንቲስቶች በሰው ሰራሽ መበስበስ ምክንያት ተመሳሳይ የ chromatin ድርጅት ደረጃዎችን ማግኘት ችለዋል። በእንዲህ ያለ ሁኔታ የተወሰኑ ፕሮቲኖች በማህበር ቦታዎች ላይ ጎራ ካላቸው የተወሰኑ የዲኤንኤ ክፍሎች ጋር ይያያዛሉ።
የDNA loop packing መርህ በ eukaryotic cells ውስጥም ተገኝቷል።
ለምሳሌ የተነጠሉ ኒዩክሊየስ በገበታ ጨው መፍትሄ ከታከሙ የኒውክሊየስ ትክክለኛነት ይጠበቃል። ይህ መዋቅር ኑክሊዮታይድ በመባል ይታወቃል. የዳርቻው ክፍል ጉልህ የሆኑ የተዘጉ የDNA loops ያካትታል፣ አማካይ መጠኑ 60 ኪባ ነው።
በቅድመ ዝግጅት ክሮሞመሮች መነጠል ፣ከእነሱ ሂስቶን ሲወጣ ፣ጥቅጥቅ ያሉ ጽጌረዳ መሰል አወቃቀሮች በኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ ስር ይታያሉ። በአንድ ሶኬት ውስጥ ያሉት የሉፕሎች ብዛት ከ15 እስከ 80፣ አጠቃላይ የዲኤንኤው ርዝመት 50 ማይክሮን ይደርሳል።
ስለ ፕሮቲን ሞለኪውሎች አወቃቀሩ እና ዋና ዋና ባህሪያት ያሉ ሀሳቦች, በሙከራ እንቅስቃሴዎች ውስጥ የተገኙት, ሳይንቲስቶች መድሃኒቶችን እንዲፈጥሩ ያስችላቸዋል, ፈጠራን ይፈጥራሉ.ውጤታማ የጄኔቲክ በሽታዎችን የመከላከል ዘዴዎች።
