Histones là gì?

Các histones là các cấu trúc trong các tế bào nhân chuẩn và một số vi sinh vật đơn bào của phylum euryarchaeota đóng vai trò là bộ đệm xung quanh trong đó tế bào axit deoxyribonucleic (DNA) kết thúc rất chặt chẽ.Nếu không có sự bảo tồn không gian mà histones kích hoạt, các tế bào không thể chứa DNA của chính chúng.Histones cũng đóng vai trò quan trọng trong biểu hiện gen bằng cách cho phép hoặc cản trở sự tiếp cận của các phân tử hoạt động phiên mã vào các gen DNA.Nhiệm vụ thứ ba là duy trì tính toàn vẹn cấu trúc của DNA và nhiễm sắc thể lớn hơn nhiều. Các chất bao gồm histones là các protein khác nhau từ các loài này sang loài khác.Các protein phổ biến nhất được gọi là H1/H5, H2A, H2b, H3 và H4.DNA được liên kết chặt chẽ với histones bởi sự hấp dẫn giữa các nhóm bên của protein histone và DNA.Lực hấp dẫn này được sửa đổi bằng cách bổ sung các nhóm acetyl hoặc methyl vào một vài axit amin lysine hoặc arginine gần cuối protein H3 và H4.Việc thắt chặt hoặc nới lỏng chuỗi DNA dẫn đến các gen có thể truy cập hoặc không thể tiếp cận, được gọi là bật hoặc tắt gen.và H4, tạo thành một cấu trúc octet.Khoảng 146 cặp DNA cơ sở bao quanh cấu trúc octet gần như hai lần để tạo thành một nucleosome.Một vòng ngắn của DNA, được ổn định bởi protein H1 hoặc chất tương tự H5 của nó, dẫn đến nucleosome tiếp theo, tạo thành một cấu trúc thường được đặc trưng là các hạt trên một chuỗi.Các nucleosome và các phần DNA liên kết của chúng tạo thành các xoắn ốc chặt chẽ, với sáu nucleosome mỗi lượt, để tạo ra những gì được gọi là sợi chromatin.Các sợi đóng gói với nhau để tạo thành một nhiễm sắc thể.Các protein histone H2a, H2b, H3 và H4 có trọng lượng phân tử tương đối thấp, bao gồm 120 đến 135 axit amin trên mỗi phân tử protein.Histones H1/H5 dài hơn nhiều và đưa ra khung cấu trúc cho các nucleosome, giống như một thanh thép liên kết một loạt các đĩa.Trong các tế bào của con người, nếu tất cả các DNA không được khơi gợi và đặt từ đầu đến cuối, sợi sẽ dài khoảng 70 inch (1,8 m) nhưng chỉ dày khoảng 0,0000007 inch (180 nanomet).Bằng cách cuộn và thu hồi các cấu trúc phụ, 23 cặp nhiễm sắc thể hoạt động trong một nhân có đường kính dưới 0,0004 inch (10 micromet).Histones làm cho việc gấp này có thể kiểm soát được môi trường phân tử.Histones ban đầu được cho là chỉ có các loại được đề cập ở trên.Nghiên cứu, tuy nhiên, đã chỉ ra sự đa dạng hơn nhiều so với trước đây được chấp nhận.Các phân tử cơ bản vẫn tương đối giống nhau ngay cả giữa các sinh vật khác nhau như nấm men và động vật có vú.Đặc điểm này được gọi là bảo tồn tiến hóa.Nó chỉ ra rằng ngay cả những biến thể nhỏ trong các phân tử này cũng dẫn đến các tế bào không thể phát triển hoặc sẽ tái tạo và gây ra thiệt hại và hình phạt tiến hóa cho sinh vật.