В ядре эукариот (схема на Клеточные компоненты и цитоплазма) ДНК (DNA) связана с белками и РНК. Треть нуклеопротеидного комплекса, называемого хроматином, составляет ДНК.
Хроматин можно видеть в оптический микроскоп только во время деления клеток (см. Клеточный цикл), когда он находится в конденсированном виде в составе хромосом. Во время интерфазы большая часть хроматина неконденсирована. Морфологически различают эухроматин и гетерохроматин, который более конденсирован, чем эухроматин. Эухроматин соответствует участкам хромосом с активной транскрипцией.
Белки хроматина подразделяются на гистоновые и негистоновые. Гистоны (Б) — небольшие, сильно основные белки, ассоциированные непосредственно с ДНК. Они 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. (bp)], могут поместиться в клеточном ядре диаметром всего 10 мкм.
По две молекулы каждого из гистонов H2A, H2B, H3 и H4 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. Этот белок закрывает примерно 20 п.о. и обеспечивает формирование суперспиральной структуры (соленоида) диаметром 30 нм. Когда хроматин конденсируется с образованием метафазной хромосомы, соленоидные структуры образуют петли диаметром 200 нм, содержащие ДНК длиной 80 000 п.о. Петли связаны с остовом из белков (ядерный остов), причём примерно 20 петель образуют минидиски. Большое число минидисков укладывается в стопку, составляя хромосому. Вследствие этого ДНК оказывается свёрнута настолько плотно, что даже самая маленькая хромосома человека содержит около 50 млн п.о.
Группа негистоновых белков высоко гетерогенна и включает структурные ядерные белки, множество ферментов и факторов транскрипции (см. Созревание РНК), связанных с определёнными участками ДНК и осуществляющих регуляцию генной экспрессии и других процессов.
Хроматин можно видеть в оптический микроскоп только во время деления клеток (см. Клеточный цикл), когда он находится в конденсированном виде в составе хромосом. Во время интерфазы большая часть хроматина неконденсирована. Морфологически различают эухроматин и гетерохроматин, который более конденсирован, чем эухроматин. Эухроматин соответствует участкам хромосом с активной транскрипцией.
Белки хроматина подразделяются на гистоновые и негистоновые. Гистоны (Б) — небольшие, сильно основные белки, ассоциированные непосредственно с ДНК. Они 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. (bp)], могут поместиться в клеточном ядре диаметром всего 10 мкм.
По две молекулы каждого из гистонов H2A, H2B, H3 и H4 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. Этот белок закрывает примерно 20 п.о. и обеспечивает формирование суперспиральной структуры (соленоида) диаметром 30 нм. Когда хроматин конденсируется с образованием метафазной хромосомы, соленоидные структуры образуют петли диаметром 200 нм, содержащие ДНК длиной 80 000 п.о. Петли связаны с остовом из белков (ядерный остов), причём примерно 20 петель образуют минидиски. Большое число минидисков укладывается в стопку, составляя хромосому. Вследствие этого ДНК оказывается свёрнута настолько плотно, что даже самая маленькая хромосома человека содержит около 50 млн п.о.
Группа негистоновых белков высоко гетерогенна и включает структурные ядерные белки, множество ферментов и факторов транскрипции (см. Созревание РНК), связанных с определёнными участками ДНК и осуществляющих регуляцию генной экспрессии и других процессов.
Статьи раздела «Геном»:
- А. Хроматин
- Б. Гистоны
Структура:
Списки:
Сложность материала:
Величины и единицы:
Книги Список книг
Проблемы космической биологии. Том 9. Токсикология продуктов жизнедеятельности и их значение в формировании искусственной атмосферы герметизированных помещений В монографии рассматривается история развития учения об «антропотоксинах», ...
Биофизика ДНК-актиномициновых нано-комплексов В монографии д.б.н., в.н.с. ИБК РАН Н.Л.Векшина на примере актиномицинов ...
Molecular Biology of the Cell: The Problems Book The Problems Book helps students appreciate the ways in which experiments and simple calculations can lead to an understanding of how cells work by ...
NMR Studies of Structural Motifs: Protein Folding and Ligand Binding NMR of Structural Motifs: The agrin G3 domain is critical in development and maintenance of the neuromuscular junction. G3 binds -dystroglycan and ...