हिस्टोनस की विशेषताएं, संरचना, प्रकार और कार्य

हिस्टोन न्यूक्लियोसोम के निर्माण के लिए डीएनए के साथ बातचीत करने वाले बुनियादी प्रोटीन हैं, जो यूकेरियोटिक जीवों में क्रोमोसोम बनाने वाले क्रोमेटिन स्ट्रैंड्स बनाते हैं।.

न्यूक्लियोसोम, डीएनए और प्रोटीन द्वारा गठित परिसरों की खोज 1974 में की गई थी और यह हिस्टोन है जो क्रोमेटिन संगठन के इस बेसल स्तर को इकट्ठा करता है। हालांकि, हिस्टोन प्रोटीन का अस्तित्व 1960 के दशक से पहले से जाना जाता है.

हिस्टोन को इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि डीएनए डबल बैंड इन प्रोटीनों से बने एक प्रोटीन केंद्र के चारों ओर लपेटा जाता है जो एक दूसरे के साथ निकटता से बातचीत करते हैं। हिस्टोन केंद्र में एक डिस्क आकार होता है और डीएनए इसके चारों ओर 1.7 मोड़ देता है.

एकाधिक हाइड्रोजन बांड डीएनए के बंधन को प्रत्येक न्यूक्लियोसोम में हिस्टोन द्वारा बनाए गए प्रोटीन केंद्र की अनुमति देते हैं। ये बंधन, ज्यादातर, हिस्टोन के एमिनो एसिड कंकाल और डीएनए के चीनी-फॉस्फेट रीढ़ के बीच बनते हैं। कुछ हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन और आयनिक बांड भी भाग लेते हैं.

के रूप में "क्रोमेटिन remodeling परिसरों" ज्ञात प्रोटीन डीएनए के बीच तोड़ने और बंध के निर्माण बंधन और हिस्टोन, nucleosomes में निहित डीएनए को ट्रांस्क्रिप्शनल मशीनरी के प्रवेश की इजाजत दी के लिए जिम्मेदार हैं.

हिस्टोन द्वारा गठित प्रोटीन केंद्र में न्यूक्लिक एसिड की निकटता के बावजूद, उन्हें इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि, यदि आवश्यक हो, तो वे अभिव्यक्ति या आनुवांशिक मौन से संबंधित प्रतिलेखन कारकों और अन्य प्रोटीन के प्रवेश की अनुमति देते हैं।.

हिस्टोन विभिन्न संशोधनों से गुजर सकता है जो कई प्रकारों को उत्पन्न करता है, जिससे क्रोमेटिन के कई अलग-अलग रूपों का अस्तित्व संभव हो जाता है, जिसमें विभिन्न तरीकों से जीन अभिव्यक्ति को संशोधित करने की संपत्ति होती है.

सूची

• 1 लक्षण
• 2 संरचना
  • २.१ संघ हिस्टोन
• 3 प्रकार
  • ३.१ न्यूक्लियोसमल हिस्टोन
  • 3.2 संघ हिस्टोन
• 4 कार्य
• 5 संदर्भ

सुविधाओं

वे प्रकृति में सबसे अधिक संरक्षित यूकेरियोटिक प्रोटीन हैं। यह दिखाया गया है, उदाहरण के लिए, मटर हिस्टोन H4 गाय प्रोटीन H4 के 102 एमिनो एसिड पदों में से केवल दो में भिन्न होता है.

हिस्टोन अपेक्षाकृत छोटे प्रोटीन होते हैं, जिसमें 140 से अधिक अमीनो एसिड नहीं होते हैं। वे मूल अमीनो एसिड अवशेषों में समृद्ध हैं, इसलिए उनके पास एक सकारात्मक शुद्ध प्रभार है, जो न्यूक्लिक एसिड बनाने के लिए, न्यूक्लिक एसिड के साथ उनकी बातचीत में योगदान देता है।.

न्यूक्लियोसोमल और जंक्शन और ब्रिड्ड हिस्टोन ज्ञात हैं। न्यूक्लियोसोमल हिस्टोन H3, H4, H2A और H2B हैं, जबकि बाध्यकारी हिस्टोन H1 हिस्टोन परिवार के हैं.

नाभिक के असेंबली के दौरान, विशिष्ट डिमर H3-H4 और H2A-H2B शुरू में बनते हैं। दो H3-H4 डिमर तब टेट्रामर्स बनाने के लिए जुड़ जाते हैं जो बाद में H2A-H2B डिमर्स के साथ संयुक्त होते हैं, जो ऑक्टेमेरिक केंद्र बनाते हैं.

सभी हिस्टोन कोशिका चक्र के एस चरण के दौरान मुख्य रूप से संश्लेषित कर रहे हैं, और nucleosomes, नवजात डीएनए प्रोपेलर में इकट्ठे होते हैं सिर्फ प्रतिकृति कांटा के बाद.

संरचना

हिस्टोन की सामान्य संरचना में एक बुनियादी अमीनो एसिड क्षेत्र और यूकेरियोटिक जीवों के बीच एक उच्च संरक्षित गोलाकार कार्बोक्सिल क्षेत्र शामिल हैं.

एक संरचनात्मक आकृति जिसे "हिस्टोन फोल्ड" के रूप में जाना जाता है, दो कांटे से जुड़े तीन अल्फा हेलिकॉप्टरों से बना है और एक छोटे हाइड्रोफोबिक केंद्र का निर्माण करता है, न्यूक्लियोसोम बनाने वाले हिस्टोन के बीच प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन के लिए जिम्मेदार है.

यह हिस्टोन की यह तह है जो सभी यूकेरियोट्स में उक्त न्यूक्लियोसोमल प्रोटीन के गोलाकार कार्बोक्सिल डोमेन को बनाता है।.

हिस्टोन में छोटे "पूंछ" या अमीनो-टर्मिनल और अन्य कार्बोक्सिल-टर्मिनल क्षेत्र (प्रोटीज के लिए सुलभ) लंबाई में 40 से अधिक अमीनो एसिड होते हैं। दोनों क्षेत्र बुनियादी अमीनो एसिड में समृद्ध हैं जो कई पोस्ट-ट्रांसलेशनल सहसंयोजक संशोधनों से गुजर सकते हैं.

संघ हिस्टोन

यूकेरियोट्स में, संघ के हिस्टोन के दो परिवार हैं, उनकी संरचना से विभेदित है। कुछ में एक त्रिपक्षीय संरचना है, जिसमें एन-सी-सी-टर्मिनल "अनस्ट्रक्चर्ड" डोमेन द्वारा ऊपर वर्णित गोलाकार डोमेन है; जबकि अन्य के पास केवल C- टर्मिनल डोमेन है.

यद्यपि अधिकांश हिस्टोन संरक्षित होते हैं, कुछ विशिष्ट प्रकार भ्रूणजनन या कुछ जीवों में विशेष कोशिकाओं की परिपक्वता के दौरान उत्पन्न हो सकते हैं। कुछ संरचनात्मक बदलावों को पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधनों जैसे कि निम्नलिखित के साथ करना है:

-फास्फारिलीकरणयह क्रोमेटिन के संघनन की डिग्री के संशोधन से संबंधित माना जाता है और आमतौर पर सेरीन अवशेषों में पाया जाता है.

-एसिटिलीकरण: क्रोमोसोमल क्षेत्रों से जुड़े होते हैं जो ट्रांसक्रिप्शनल रूप से सक्रिय होते हैं। यह आमतौर पर लाइसिन अवशेषों की साइड चेन में होता है। इन अवशेषों पर होने पर धनात्मक आवेश कम हो जाता है, डीएनए के साथ प्रोटीन की आत्मीयता कम हो जाती है.

-मेथिलिकरण: प्रोटीन कोर से उभरे हुए लाइसिन अवशेषों के मोनो-, di- या ट्राई- मेटिलासीन के रूप में दिया जा सकता है.

विशिष्ट एंजाइमों हिस्टोन करने के लिए इन सहसंयोजक संशोधनों के संचालन के लिए जिम्मेदार हैं। इन एंजाइमों हिस्टोन एसिटाइल transferases (टोपियाँ) के अलावा, हिस्टोन परिसरों (HDACs) और हिस्टोन Methyltransferases और demethylases शामिल deacetylases.

टाइप

हिस्टोन का लक्षण वर्णन विभिन्न जैव रासायनिक तकनीकों द्वारा किया गया है, जिनमें से क्रोमैटोग्राफी जो कमजोर राशन विनिमय रेजिन पर आधारित हैं, बाहर खड़े हैं.

कुछ लेखक एक वर्गीकरण पद्धति स्थापित करते हैं जिसमें 5 मुख्य प्रकार के हिस्टोन यूकेरियोट्स में प्रतिष्ठित होते हैं: एफआई, 21 केडीए प्रोटीन के साथ; F2A1 या FIV, प्लस या माइनस 11.3 केडीए; F2A2 या FIIbI, 14.5 kDa; F2.7 या FIIb2, 15.7 kDa के 13.7 kDa और F3 या FIII के आणविक भार के साथ.

FI समूह के अपवाद के साथ, इन सभी प्रकार के हिस्टोन कोशिकाओं में समान मात्रा में पाए जाते हैं.

एक ही वर्गीकरण, एक ही वैधता के साथ और शायद वर्तमान में सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, दो अलग-अलग प्रकार के हिस्टोन्स के अस्तित्व का प्रस्ताव है, अर्थात्: वे जो न्यूक्लियोसोम ऑक्टेमर और जंक्शन या ब्रिज हिस्टोन का हिस्सा हैं, जो न्यूक्लियोसोम के बीच जुड़ते हैं हां.

कुछ वेरिएंट प्रजातियों के बीच भी हो सकते हैं और नाभिक हिस्टोन के विपरीत, वेरिएंट को इंटरफ़ेस के दौरान संश्लेषित किया जाता है और एटीपी के हाइड्रोलिसिस से जारी ऊर्जा पर निर्भर प्रक्रिया के माध्यम से पूर्वनिर्मित क्रोमैटिन में डाला जाता है।.

न्यूक्लियोसोमल हिस्टोन्स

न्यूक्लियोसोम के नाभिक में चार संवैधानिक हिस्टोन में से प्रत्येक की एक जोड़ी होती है: एच 2 ए, एच 2 बी, एच 3 और एच 4; जिसके ऊपर लगभग 145 बेस पेयर के डीएनए सेगमेंट लिपटे हुए हैं.

Histones H4 और H2B सिद्धांत रूप में, अविभाज्य हैं। कुछ भिन्नताएँ स्पष्ट हैं, हालांकि, हिस्टोन H3 और H2A में, जिनके जैव-रासायनिक और जैव रासायनिक गुण नाभिक की सामान्य प्रकृति को बदल देते हैं.

मानव में हिस्टोन H2A का एक प्रकार, प्रोटीन एक H2A.Z अम्लीय क्षेत्र है और हिस्टोन एच 3 के वेरिएंट के आधार पर nucleosome की स्थिरता को बढ़ावा देने के कर सकते हैं जो साथ जुड़ा हुआ है.

ये हिस्टोन प्रजातियों के बीच कुछ परिवर्तनशीलता दिखाते हैं, हिस्टोन H2B का एक विशेष मामला होने के नाते, जिसके लिए अणु का पहला तीसरा अत्यधिक परिवर्तनशील है.

संघ हिस्टोन

जंक्शन या ब्रिज हिस्टोन वर्ग एच 1 के हिस्टोन हैं। ये न्यूक्लियोसोम और डीएनए सुरक्षा के बीच संघ के लिए जिम्मेदार हैं जो प्रत्येक कण की शुरुआत और अंत में फैला हुआ है.

न्यूक्लियोसोमल हिस्टोन्स के विपरीत, टाइप H1 के सभी हिस्टोन हिस्टोन के "गुना" के गोलाकार क्षेत्र के अधिकारी नहीं होते हैं। ये प्रोटीन न्यूक्लियोसोम के बीच डीएनए को बांधते हैं, क्रोमेटिन के संतुलन में परिवर्तन की सुविधा के लिए एक अधिक संघनित और कम सक्रिय अवस्था में, ट्रांसक्रिप्शनल रूप से बोलते हैं.

अध्ययन ने इन हिस्टोन को उम्र बढ़ने, डीएनए की मरम्मत और एपोप्टोटिक प्रक्रियाओं से जोड़ा है, इसलिए यह माना जाता है कि जीनोमिक अखंडता के रखरखाव में उनकी महत्वपूर्ण भूमिका है.

कार्यों

हिस्टोन के सभी एमिनो एसिड अवशेष एक तरह से या किसी अन्य रूप में शामिल हैं,, डीएनए के साथ उनकी बातचीत है, जो तथ्य यह है कि वे ऐसा यूकैर्योसाइटों राज्यों के बीच संरक्षित कर रहे हैं बताते हैं में.

क्रोमैटिन के रूप में डीएनए की पैकेजिंग में हिस्टोन की भागीदारी जटिल बहुकोशिकीय जीवों के लिए बहुत प्रासंगिकता है जिसमें विभिन्न कोशिका वंशावली केवल ट्रांसक्रिप्शनल मशीनरी के लिए अपने जीन की पहुंच बदलकर विशेषज्ञ कर सकते हैं.

ट्रांसक्रिप्शनल रूप से सक्रिय जीनोमिक क्षेत्र न्यूक्लियोसोम में घने होते हैं, यह सुझाव देते हैं कि हिस्टोन प्रोटीन के साथ डीएनए का जुड़ाव उनके प्रतिलेखन के नकारात्मक या सकारात्मक विनियमन के लिए महत्वपूर्ण है.

इसी तरह, एक सेल के जीवन भर, आंतरिक और बाहरी दोनों प्रकार की उत्तेजनाओं की प्रतिक्रिया, क्रोमेटिन में छोटे बदलावों पर निर्भर करती है, जो सामान्य रूप से पाए जाने वाले हिस्टोन्स के पोस्टट्रांसलैशनल रिमॉडलिंग और संशोधन के साथ करना पड़ता है डीएनए के साथ घनिष्ठ संबंध.

एकाधिक हिस्टोन चर यूकेरियोट्स में अलग-अलग कार्य करते हैं। समसूत्रण के दौरान गुणसूत्रों के पृथक्करण के लिए जिम्मेदार केन्द्रक संरचनाओं के निर्माण में हिस्टोन H3 के एक प्रकार की भागीदारी के साथ उनमें से एक को करना है.

यह दिखाया गया है कि यूकेरियोट्स में इस प्रोटीन की समकक्ष kinetochore प्रोटीन विधानसभा जो धुरी सूक्ष्मनलिकाएं समसूत्री विभाजन और अर्धसूत्रीविभाजन दौरान बाँध के लिए आवश्यक है.

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