Гистоны
Гистоны — основной класс нуклеопротеинов, ядерных белков, необходимых для сборки и упаковки нитей ДНК в хромосомы. Существует пять различных типов гистонов, названных H1/Н5, H2A, H2B, H3, H4. Последовательность аминокислот в этих белках практически не различается в организмах различного уровня организации. Гистоны — небольшие, сильно основные белки, связывающиеся непосредственно с ДНК. Гистоны принимают участие в структурной организации хроматина, нейтрализуя за счёт положительных зарядов аминокислотных остатков отрицательно заряженные фосфатные группы ДНК, что делает возможной плотную упаковку ДНК в ядре.
Благодаря этому 46 молекул ДНК диплоидного генома человека общей длиной около 2 м, содержащих в сумме 6·109 пар оснований (п.о.), могут поместиться в клеточном ядре диаметром всего 10 мкм.
По две молекулы каждого из гистонов Н2А, Н2В, Н3 и Н4 составляют октамер, обвитый сегментом ДНК длиной 146 п.о., образующим 1,8 витка спирали поверх белковой структуры. Эта частица диаметром 7 нм называется нуклеосомой. Участок ДНК (линкерная ДНК), непосредственно не контактирующий с гистоновым октамером, взаимодействует с гистоном Н1.
Группа негистоновых белков высоко гетерогенна и включает структурные ядерные белки, множество ферментов и факторов транскрипции, связанных с определёнными участками ДНК и осуществляющих регуляцию генной экспрессии и других процессов.
Гистоновые белки интересны со многих точек зрения. Благодаря высокому содержанию лизина и аргинина они, как уже упоминалось, проявляют сильно основные свойства. Кроме того, последовательность аминокислот гистонов, то есть их первичная структура, мало изменилась в процессе эволюции. Это хорошо видно при сравнении аминокислотной последовательности гистонов млекопитающих, растений и дрожжей. Так, Н4 человека и пшеницы отличаются лишь несколькими аминокислотами. К тому же размер молекулы белка и её полярность довольно постоянны. Из этого можно заключить, что гистоны были оптимизированы ещё в эпоху общего предшественника животных, растений и грибов (более 700 млн лет назад). Хотя с тех пор в гистоновых генах происходили бесчисленные точковые мутации, все они, очевидно, приводили к вымиранию мутантных организмов.
Гистоны в октамере имеют подвижный N-концевой фрагмент («хвост») из 20 аминокислот, который выступает из нуклеосом и важен для поддержания структуры хроматина и контроля за генной экспрессией. Так, например, некоторые модификации гистонов (фосфорилирование и ацетилирование), как известно, локализованы преимущественно на участках хроматина с активными генами[1][2], тогда как их деацетилирование[3] и метилирование репрессорным комплексом поликомб играют важную роль в поддержании плюрипотенции и дифференцировке.[4]
Детали механизма регуляции до конца не выяснены.[5][6]
См. также [править]
- Белки группы polycomb — некоторые детали механизма регуляции смотри
 |
Это заготовка статьи по генетике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. |
 |
Для улучшения этой статьи желательно?:
|
Примечания [править]
- ↑ Y. Zheng, S. John, J. J. Pesavento, J. R. Schultz-Norton, R. L. Schiltz, S. Baek, A. M. Nardulli, G. L. Hager, N. L. Kelleher, C. A. Mizzen. Histone H1 phosphorylation is associated with transcription by RNA polymerases I and II. The Journal of Cell Biology, 2010; 189 (3): 407 DOI: 10.1083/jcb.201001148
- ↑ Creyghton MP, Cheng AW, Welstead GG, Kooistra T, Carey BW, Steine EJ, Hanna J, Lodato MA, Frampton GM, Sharp PA, Boyer LA, Young RA, Jaenisch R.(2010)Histone H3K27ac separates active from poised enhancers and predicts developmental state. Proc Natl Acad Sci U S A.;107(50):21931-6. doi: 10.1073/pnas.1016071107
- ↑ Guang Hu, Paul A. Wade (2012) NuRD and Pluripotency: A Complex Balancing Act, 10(5), 497—503 http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2012.04.011
- ↑ Gerasimova A, Chavez L, Li B, Seumois G, Greenbaum J, Rao A, Vijayanand P, Peters B. (2013) Predicting Cell Types and Genetic Variations Contributing to Disease by Combining GWAS and Epigenetic Data. PLoS One. ;8(1): e54359. doi: 10.1371/journal.pone.0054359.
- ↑ http://www.sciencedaily.com/releases/2013/02/130208105720.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily%2Fplants_animals%2Fbiotechnology+%28ScienceDaily%3A+Plants+%26+Animals+News+--+Biotechnology%29 Histone Modification Controls Development: Chemical Tags On Histones Regulate Gene Activity]
- ↑ Pengelly A.R., O. Copur, H. Jackle, A. Herzig, J. Muller.(2013) A Histone Mutant Reproduces the Phenotype Caused by Loss of Histone-Modifying Factor Polycomb. Science; 339 (6120): 698 DOI: 10.1126/science.1231382
