न्यूक्लियोसोम फ़ंक्शन, संरचना और संरचना

nucleosome यह यूकेरियोटिक जीवों में डीएनए पैकेजिंग की मूल इकाई है। इसलिए, यह सबसे छोटा क्रोमेटिन संपीड़न तत्व है.

न्यूक्लियोसोम का निर्माण प्रोटीन के एक अष्टक के रूप में किया जाता है जिसे हिस्टोन कहा जाता है, या ड्रम के आकार की संरचना, जिस पर लगभग 140 एनटी डीएनए घाव होता है, लगभग दो पूर्ण मोड़ देता है.

इसके अतिरिक्त, यह माना जाता है कि डीएनए का एक अतिरिक्त 40-80 एनटी न्यूक्लियोसम का हिस्सा है, और यह डीएनए का वह हिस्सा है जो एक न्यूक्लियोसोम और दूसरे के बीच अधिक जटिल क्रोमैटिन संरचनाओं (जैसे 30 एनएम क्रोमैटिन फाइबर) में भौतिक निरंतरता की अनुमति देता है।.

हिस्टोन कोड पहले एपिगेनेटिक नियंत्रण तत्वों में से एक था जिसे सबसे अच्छा आणविक रूप से समझा गया था.

सूची

• 1 कार्य
• 2 संरचना और संरचना
• 3 क्रोमैटिन का संघनन
• 4 हिस्टोन और जीन अभिव्यक्ति का कोड
• 5 यूक्रोमैटिन बनाम हेट्रोक्रोमैटिन
• 6 अन्य कार्य
• 7 संदर्भ

कार्यों

न्यूक्लियोसोम अनुमति देते हैं:

• नाभिक के सीमित स्थान में इसके लिए जगह बनाने के लिए डीएनए की पैकिंग.
• व्यक्त किए गए क्रोमेटिन (यूक्रोमैटिन) और मूक क्रोमैटिन (हेटरोक्रोमैटिन) के बीच विभाजन का निर्धारण करें.
• नाभिक में स्थानिक और कार्यात्मक रूप से सभी क्रोमैटिन को व्यवस्थित करें.
• वे सहसंयोजक संशोधनों के सब्सट्रेट का प्रतिनिधित्व करते हैं जो तथाकथित हिस्टोन कोड के माध्यम से प्रोटीन के लिए कोड बनाने वाले जीन की अभिव्यक्ति और अभिव्यक्ति के स्तर को निर्धारित करते हैं।.

रचना और संरचना

इसके सबसे बुनियादी अर्थ में, न्यूक्लियोसोम डीएनए और प्रोटीन से बने होते हैं। डीएनए, वस्तुतः, यूकेरियोटिक कोशिका के नाभिक में मौजूद कोई भी डबल-बैंड डीएनए हो सकता है, जबकि न्यूक्लियोसोमल प्रोटीन, सभी, प्रोटीन के समूह में होते हैं जिन्हें हिस्टोन कहा जाता है।.

हिस्टोन छोटे आकार के प्रोटीन होते हैं और मूल एमिनो एसिड अवशेषों के एक उच्च भार के साथ; यह डीएनए के उच्च नकारात्मक चार्ज का प्रतिकार करने और सहसंयोजक रासायनिक बंधन की कठोरता तक पहुँचने के बिना दो अणुओं के बीच एक कुशल शारीरिक संपर्क स्थापित करने की अनुमति देता है.

हिस्टोन एक ओक्टेमर बनाते हैं जो ड्रम के रूप में दो प्रतियों या प्रत्येक हिस्टोन एच 2 ए, एच 2 बी, एच 3 और एच 4 के मोनोमर्स के साथ होता है। ऑक्टेमर के किनारों पर डीएनए लगभग दो पूर्ण मोड़ देता है और फिर डीएनए लिंकर के एक अंश के साथ जारी रहता है जो हिस्टोन H1 के साथ जुड़ता है, एक और हिस्टोन ऑक्टेम में दो पूर्ण मोड़ देने के लिए वापस आता है.

ऑक्टेमर सेट, संबंधित डीएनए और इसके संबंधित डीएनए लिंकर, एक न्यूक्लियोसोम है.

क्रोमैटिन का संघनन

जीनोमिक डीएनए बहुत लंबे अणुओं से बना होता है (इंसान के मामले में एक मीटर से अधिक, इसके सभी गुणसूत्रों पर विचार करते हुए), जिसे एक छोटे से छोटे नाभिक के भीतर जमा और व्यवस्थित किया जाना चाहिए.

इस संघनन का पहला चरण न्यूक्लियोसोम के निर्माण के माध्यम से किया जाता है। केवल इस कदम के साथ, डीएनए को लगभग 75 बार संकुचित किया जाता है.

यह एक रैखिक फाइबर को जन्म देता है जिससे क्रोमेटिन संघनन के बाद के स्तर बनाए जाते हैं: 30 एनएम फाइबर, लूप, और लूप लूप.

जब एक कोशिका विभाजित होती है, या तो समसूत्रण या अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा, संघनन की अंतिम डिग्री क्रमशः माइटोटिक या अर्धसूत्रीविभाजन गुणसूत्र होती है;.

हिस्टोन कोड और जीन अभिव्यक्ति

तथ्य यह है कि histone ऑक्टामर्स और डीएनए इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से बातचीत करते हैं, उनके प्रभावी संघटन में व्याख्या करते हैं, जो क्रोमोसिन के संघनन और अपघटन के गतिशील तत्वों को न्यूक्लियोसोम बनाने के लिए आवश्यक तरलता को खोए बिना।.

लेकिन बातचीत का एक और भी अधिक आश्चर्यजनक तत्व है: ऑक्टेमर के आंतरिक भाग के बाहर हिस्टोन के एन-टर्मिनल छोर अधिक कॉम्पैक्ट और अक्रिय हैं.

ये चरम न केवल शारीरिक रूप से डीएनए के साथ बातचीत करते हैं, बल्कि सहसंयोजक संशोधनों की एक श्रृंखला से गुजरते हैं, जिस पर क्रोमैटिन के संघनन की डिग्री और संबंधित डीएनए की अभिव्यक्ति निर्भर करेगी.

अन्य चीजों के साथ, प्रकार और संख्या के संदर्भ में सहसंयोजक संशोधनों का समूह, सामूहिक रूप से हिस्टोन कोड के रूप में जाना जाता है। इन संशोधनों में हिस्टोन्स के एन टर्मिनी पर आर्गिनिन और लाइसिन अवशेषों का फास्फोराइलेशन, मिथाइलेशन, एसिटिलीकरण, सर्वव्यापकता और सम्मोहन शामिल हैं।.

प्रत्येक परिवर्तन, एक ही अणु के भीतर या अन्य हिस्टोन के अवशेषों के साथ मिलकर, विशेष रूप से हिस्टोन एच 3 के साथ, संबंधित डीएनए की अभिव्यक्ति या नहीं, साथ ही क्रोमेटिन के संघनन की डिग्री का निर्धारण करेगा।.

एक सामान्य नियम के रूप में, यह देखा गया है, उदाहरण के लिए, कि हाइपरमेथिलेटेड और हाइपोसेटाइलेटेड हिस्टोन यह निर्धारित करते हैं कि संबंधित डीएनए व्यक्त नहीं किया गया है और यह क्रोमैटिन अधिक कॉम्पैक्ट अवस्था (हेट्रोक्रोमैटिक, और इसलिए, निष्क्रिय) में मौजूद है.

इसके विपरीत, यूक्रोमैटिक डीएनए (कम कॉम्पैक्ट, और आनुवांशिक रूप से सक्रिय) एक क्रोमैटिन से जुड़ा होता है, जिसके हिस्टोन हाइपरसैलेटिड और हाइपोमेथिलेटेड होते हैं.

इक्रोमैटिन बनाम हेट्रोक्रोमैटिन

हमने पहले ही देखा है कि हिस्टोन के सहसंयोजक संशोधन की स्थिति स्थानीय क्रोमेटिन की अभिव्यक्ति और संघनन की डिग्री निर्धारित कर सकती है। वैश्विक स्तर पर, न्यूक्लियोसोम में हिस्टोन के सहसंयोजक संशोधनों द्वारा क्रोमैटिन संघनन को भी विनियमित किया जा रहा है.

यह दिखाया गया है, उदाहरण के लिए, कि संवैधानिक हेट्रोक्रोमैटिन (जिसे कभी व्यक्त नहीं किया जाता है, और घनी रूप से पैक किया जाता है), परमाणु शीट के समीप स्थित होता है, जिससे परमाणु छिद्र मुक्त हो जाते हैं.

दूसरी ओर, संवैधानिक यूक्रोमैटिन (जिसे हमेशा व्यक्त किया जाता है, जिसमें सेलुलर रखरखाव के जीन शामिल हैं, और ढीले क्रोमैटिन के क्षेत्रों में स्थित है), बड़े छोरों में ऐसा करता है जो डीएनए को प्रतिलेखन तंत्र में स्थानांतरित करने के लिए उजागर करता है।.

जीव के विकास के समय, विकास की स्थिति, कोशिका की पहचान, आदि के आधार पर इन दो राज्यों के बीच जीनोमिक डीएनए के अन्य क्षेत्र दोलन करते हैं।.

अन्य कार्य

सेल विकास, अभिव्यक्ति और रखरखाव की अपनी योजना का पालन करने के लिए, यूकेरियोटिक जीवों के जीनोम को अपने आनुवंशिक क्षमता को कब और कैसे प्रकट किया जाना चाहिए, इसे नियमित रूप से नियंत्रित करना चाहिए।.

उनके जीन में संग्रहीत जानकारी से शुरू होकर, वे विशेष क्षेत्रों में नाभिक में स्थित होते हैं जो उनकी प्रतिलेखात्मक स्थिति निर्धारित करते हैं.

इसलिए, हम कह सकते हैं कि न्यूक्लियोसोम की मूलभूत भूमिकाओं में से एक, क्रोमेटिन के परिवर्तनों के माध्यम से जो परिभाषित करने में मदद करता है, न्यूक्लियस का संगठन या वास्तुकला है जो उन्हें होस्ट करता है।.

यह वास्तुकला विरासत में मिली है और सूचनात्मक पैकेजिंग के इन मॉड्यूलर तत्वों के अस्तित्व के लिए phylogenetically संरक्षण के लिए धन्यवाद है.

संदर्भ

1. अल्बर्ट, बी।, जॉनसन, ए। डी।, लुईस, जे।, मॉर्गन, डी।, रफ़, एम।, रॉबर्ट्स, के।, वाल्टर, पी। (2014) आणविक जीवविज्ञान कोशिका (6)^वें संस्करण)। डब्ल्यू। डब्ल्यू। नॉर्टन एंड कंपनी, न्यूयॉर्क, एनवाई, यूएसए.
2. ब्रूकर, आर जे (2017)। आनुवंशिकी: विश्लेषण और सिद्धांत। मैकग्रा-हिल हायर एजुकेशन, न्यूयॉर्क, एनवाई, यूएसए.
3. कॉस्ग्रोव, एम। एस।, बोके, जे। डी।, वोल्बर्गर, सी। (2004)। विनियमित न्यूक्लियोसोम गतिशीलता और हिस्टोन कोड। प्रकृति संरचनात्मक और आणविक जीवविज्ञान, 11: 1037-43.
4. गुडएनफ, यू। डब्ल्यू। (1984) जेनेटिक्स। डब्ल्यू बी Saunders कंपनी लिमिटेड, Pkiladelphia, PA, संयुक्त राज्य अमेरिका.
5. ग्रिफिथ्स, ए.जे.एफ., वेसलर, आर।, कैरोल, एस.बी., डोएले, जे। (2015)। आनुवंशिक विश्लेषण का एक परिचय (11)^वें एड।)। न्यूयॉर्क: डब्ल्यू। एच। फ्रीमैन, न्यूयॉर्क, एनवाई, यूएसए.