Wat zijn histonen?

Histonen zijn structuren in eukaryotische cellen en sommige eencellige micro-organismen van de phylum euryarchaeota die dienen als spoelen waarrond de deoxyribonucleïnezuur (DNA) van de cel zich zeer nauw ingedrukt.Zonder de ruimtebescherming die histonen mogelijk maken, konden cellen hun eigen DNA niet bevatten.Histonen spelen ook een belangrijke rol in genexpressie door de toegang van transcriptie-actieve moleculen tot de DNA-genen in te schakelen of te belemmeren.Een derde taak is het handhaven van de structurele integriteit van het DNA en van het veel grotere chromosoom.

De stoffen die histonen omvatten zijn eiwitten die weinig verschillen van soorten tot soort.De meest voorkomende eiwitten worden H1/H5, H2A, H2B, H3 en H4 genoemd.Het DNA is nauw gebonden aan de histonen door de aantrekkingskracht tussen de zijgroepen van de histone -eiwitten en het DNA.Deze aantrekkelijke kracht wordt gemodificeerd door de toevoeging van acetyl- of methylgroepen aan enkele lysine- of arginine -aminozuren aan het einde van de H3- en H4 -eiwitten.De aanscherping of losring van de DNA -streng resulteert in de genen die toegankelijk of ontoegankelijk zijn, bekend als het genen van het gen in of uit.

In de meeste cellen, ongeacht de bron, acht histone -eiwitten, bestaande uit twee elk van H2A, H2B, H3en H4, vormen een octetstructuur.Ongeveer 146 basisparen DNA -wikkel rond de octetstructuur bijna twee keer om een nucleosoom te vormen.Een korte lus van DNA, gestabiliseerd door het H1 -eiwit of zijn H5 -analoog, leidt tot het volgende nucleosoom en vormt een structuur die vaak wordt gekenmerkt als kralen op een string.De nucleosomen en hun verbindende DNA -secties vormen strakke spiralen, met zes nucleosomen per beurt, om te maken wat chromatinevezels wordt genoemd.De vezels pakken samen om een chromosoom te vormen. Histone -eiwitten H2A, H2B, H3 en H4 zijn van relatief laag molecuulgewicht, bestaande uit 120 tot 135 aminozuren per eiwitmolecuul.Histonen H1/H5 zijn veel langer en geven het structureel raamwerk aan de nucleosomen, net als een stalen staaf die een reeks schijven verbindt.In menselijke cellen, als al het DNA ongedoeld zou zijn en eindigend eindigde, zou de streng ongeveer 70 inch lang zijn (1,8 m) maar slechts ongeveer 0,0000007 inch dik (180 nanometers).Door de substructuren samen te voegen en terug te keren, functioneren de 23 paar chromosomen in een kern die zelf minder dan 0,0004 inch (10 micrometer) in diameter is.Histonen maken dit vouwen mogelijk door de moleculaire omgeving te regelen. Histonen werden aanvankelijk verondersteld alleen de hierboven genoemde typen te hebben.Onderzoek heeft echter op veel meer diversiteit gewezen dan eerder werd geaccepteerd.De basismoleculen zijn nog steeds relatief hetzelfde, zelfs tussen organismen als uiteenlopen als gist en zoogdieren.Deze eigenschap wordt evolutionair behoud genoemd.Het geeft aan dat zelfs kleine variaties in deze moleculen resulteren in cellen die niet konden gedijen of zich zouden voortplanten en schade en evolutionaire straffen aan het organisme zouden veroorzaken.