Βασική διαφορά – Ιστόνες εναντίον νουκλεοσωμάτων
Υπολογίζεται ότι το ανθρώπινο σώμα περιείχε περίπου 50 τρισεκατομμύρια κύτταρα. Σε κάθε κύτταρο, υπάρχει ένα γονιδίωμα που αποτελείται από 46 χρωμοσώματα. Αυτά τα 46 χρωμοσώματα περιέχουν περίπου 6 δισεκατομμύρια ζεύγη βάσεων συσκευασμένου DNA. Το μήκος μεταξύ δύο ζευγών βάσεων υπολογίζεται σε 0,3 nm και το συνολικό μήκος του DNA σε 46 χρωμοσώματα αντιστοιχεί περίπου στα 2 μέτρα. Όταν υπολογίζεται το συνολικό μήκος του DNA σε ένα ανθρώπινο σώμα, είναι 100 τρισεκατομμύρια μέτρα DNA. Αυτό το συνολικό μήκος του χρωμοσωμικού DNA είναι όμορφα συσκευασμένο μέσα στον πυρήνα από ειδικές πρωτεΐνες που ονομάζονται ιστόνες. Αυτά τα σύμπλοκα DNA και ιστόνης είναι γνωστά ως ίνα χρωματίνης. Οι πρωτεΐνες ιστόνης παρέχουν την ενέργεια για την αναδίπλωση ή το τύλιγμα του DNA και τη συσσώρευση τους σφιχτά μέσα στον πυρήνα. Η συσκευασία του DNA είναι μια ζωτική διαδικασία στους ευκαρυώτες και διευκολύνει την προσαρμογή του συνολικού μήκους του DNA μέσα στον πυρήνα του κυττάρου. Η βασική μονάδα συσκευασίας DNA με πρωτεΐνες ιστόνης είναι γνωστή ως νουκλεόσωμα. Η βασική διαφορά μεταξύ των ιστονών και των νουκλεοσωμάτων είναι ότι οι ιστόνες είναι οι πρωτεΐνες που συσκευάζουν και διατάσσουν το DNA σε νουκλεοσώματα, ενώ τα νουκλεοσώματα είναι οι βασικές μονάδες της συσκευασίας του DNA.
Τι είναι οι ιστόνες;
Οι πρωτεΐνες ιστόνης αναγνωρίζονται ως το κύριο πρωτεϊνικό συστατικό της ίνας χρωματίνης. Είναι αλκαλικές πρωτεΐνες. Αυτές οι πρωτεΐνες παρέχουν ενέργεια και βασικές δομές στο αιολικό DNA και μειώνουν το μήκος του κατά τη διάρκεια της συσκευασίας του DNA στον πυρήνα. Λειτουργούν κυρίως ως καρούλια στα οποία το DNA τυλίγεται και σταθεροποιείται. Επομένως, οι πρωτεΐνες ιστόνης είναι εξαιρετικά σημαντικές για την οργάνωση των χρωμοσωμάτων και τη συσκευασία του γενετικού υλικού μέσα στον πυρήνα. Εάν δεν υπάρχουν πρωτεΐνες ιστόνης, τα χρωμοσώματα δεν θα υπήρχαν και το ξετυλιγμένο DNA θα τεντωθεί σε μεγάλο μήκος, καθιστώντας δύσκολο τον εντοπισμό τους μέσα στον πυρήνα.
Οι πρωτεΐνες ιστόνης συνεργάζονται με τις μη ιστονικές πρωτεΐνες για να σταθεροποιήσουν το DNA. Επομένως, η παρουσία μη ιστονικών πρωτεϊνών είναι εξαιρετικά σημαντική για τη λειτουργία των ιστονών. Οι πρωτεΐνες ιστόνης γίνονται βασικά πρωτεϊνικά μόρια για να σχηματίσουν νουκλεοσώματα που είναι βασικές μονάδες της χρωματίνης. Υπάρχουν 8 πρωτεΐνες ιστόνης σε ένα νουκλεόσωμα. Το DNA τυλίγεται αρκετές φορές γύρω από το οκτώμερο του πυρήνα ιστόνης και το σταθεροποιεί.
Εικόνα 01: Ιστόνες
Και επίσης οι πρωτεΐνες ιστόνης εμπλέκονται στη ρύθμιση των γονιδίων. Βοηθούν στον έλεγχο της γονιδιακής έκφρασης. Οι πρωτεΐνες ιστόνης είναι εξαιρετικά διατηρημένες στα είδη, σε αντίθεση με τις πρωτεΐνες μη ιστόνης.
Τι είναι τα νουκλεοσώματα;
Ένα νουκλεόσωμα είναι η βασική δομική μονάδα της συσκευασίας του DNA. Μοιάζει με χάντρα σε κορδόνι. Αποτελείται από ένα θραύσμα DNA τυλιγμένο γύρω από πρωτεΐνες ιστόνης διατεταγμένες σε μια πρωτεΐνη ιστόνης πυρήνα. Η πρωτεΐνη πυρήνα ιστόνης είναι ένα οκταμερές που αποτελείται από οκτώ πρωτεΐνες ιστόνης. Οι 8 πρωτεΐνες ιστόνης που βρίσκονται στο οκτωμερές είναι τέσσερις τύποι και συγκεκριμένα H2A, H2B, H3 και H4. Από κάθε τύπο, δύο μόρια πρωτεΐνης περιλαμβάνονται στο νουκλεόσωμα. Το DNA του πυρήνα τυλίγεται σφιχτά γύρω από το οκταμερές ιστόνης του σφαιρικού πυρήνα και δημιουργεί ένα νουκλεόσωμα. Τα νουκλεοσώματα στη συνέχεια διατάσσονται σε μια δομή σαν αλυσίδα και τυλίγονται γύρω από πρόσθετες πρωτεΐνες ιστόνης σφιχτά για να δημιουργήσουν τη σταθερή χρωματίνη στα χρωμοσώματα.
Εικόνα 02: Νουκλεόσωμα
Το μήκος του κλώνου του DNA του πυρήνα που τυλίγεται γύρω από το οκταμερές ιστόνης στο νουκλεόσωμα είναι περίπου 146 ζεύγη βάσεων. Η κατά προσέγγιση διάμετρος του νουκλεοσώματος είναι 11 nm και η σπείρα των νουκλεοσωμάτων στη χρωματίνη (σωληνοειδές) έχει διάμετρο 30 nm. Τα νουκλεοσώματα υποστηρίζονται από πρόσθετες πρωτεΐνες ιστόνης για να συσκευαστούν σε σφιχτά περιελιγμένη δομή μέσα στον πυρήνα.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ ιστονών και νουκλεοσωμάτων;
- Τόσο οι ιστόνες όσο και τα νουκλεοσώματα σχετίζονται με τη συσκευασία του DNA.
- Τόσο οι ιστόνες όσο και τα νουκλεοσώματα είναι απαραίτητα για τη σταθερότητα του γονιδιώματος.
- Τόσο οι ιστόνες όσο και τα νουκλεοσώματα είναι συστατικά της χρωματίνης.
- Τόσο οι ιστόνες όσο και τα νουκλεοσώματα υπάρχουν στον πυρήνα των ευκαρυωτών.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ιστονών και νουκλεοσωμάτων;
Ιστόνες εναντίον νουκλεοσωμάτων |
|
| Οι ιστόνες είναι οι κύριες πρωτεΐνες που παρέχουν ενέργεια και δομική επιφάνεια στο DNA του αέρα γύρω τους. | Τα νουκλεοσώματα είναι οι βασικές μονάδες της συσκευασίας του DNA. |
| Σύνθεση | |
| Οι ιστόνες είναι αλκαλικές πρωτεΐνες. | Τα νουκλεοσώματα αποτελούνται από πρωτεΐνες ιστόνης, τμήματα DNA και άλλες υποστηρικτικές πρωτεΐνες. |
Σύνοψη – Ιστόνες εναντίον νουκλεοσωμάτων
Η συσκευασία DNA είναι μια σημαντική διαδικασία στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς. Επιτρέπει στο DNA να προσαρμόζεται μέσα στον πυρήνα χωρίς να τεντώνεται και να υποβάλλεται σε θραύσεις και απώλειες. Η συσκευασία του DNA υποστηρίζεται από πρωτεΐνες που ονομάζονται ιστόνες. Αυτές οι πρωτεΐνες ιστόνης λειτουργούν ως οι κύριες πρωτεΐνες των βασικών μονάδων συσκευασίας του DNA και υπάρχουν τέσσερις κύριοι τύποι. Η βασική μονάδα της συσκευασίας του DNA είναι γνωστή ως νουκλεόσωμα. Το νουκλεόσωμα αποτελείται από ένα τμήμα DNA τυλιγμένο γύρω από μια πρωτεΐνη ιστόνης πυρήνα. Μοιάζει με χάντρα σε κορδόνι. Τα νουκλεοσώματα συνθέτουν τη δομή της ίνας χρωματίνης. Αυτή είναι η διαφορά των ιστονών και των νουκλεοσωμάτων.
Κατεβάστε το PDF του Histones vs Nucleosomes
Μπορείτε να κατεβάσετε την έκδοση PDF αυτού του άρθρου και να τη χρησιμοποιήσετε για σκοπούς εκτός σύνδεσης σύμφωνα με τη σημείωση παραπομπής. Κατεβάστε την έκδοση PDF εδώ: Διαφορά μεταξύ ιστόνων και νουκλεοσωμάτων
