Klíčový rozdíl – histony vs nukleozomy
Odhaduje se, že lidské tělo obsahovalo přibližně 50 bilionů buněk. V každé buňce je genom složený ze 46 chromozomů. Těchto 46 chromozomů obsahuje přibližně 6 miliard párů bází zabalené DNA. Délka mezi dvěma páry bází se odhaduje na 0,3 nm a celková délka DNA ve 46 chromozomech je přibližně 2 metry. Při výpočtu celkové délky DNA v lidském těle je to 100 bilionů metrů DNA. Tato celková délka chromozomální DNA je pěkně zabalena uvnitř jádra speciálními proteiny nazývanými histony. Tyto komplexy DNA a histonů jsou známé jako chromatinové vlákno. Histonové proteiny poskytují energii pro skládání nebo svinutí DNA a její těsné zabalení uvnitř jádra. Balení DNA je životně důležitý proces v eukaryotech a usnadňuje ubytování celkové délky DNA v buněčném jádru. Základní jednotka balení DNA s histonovými proteiny je známá jako nukleozom. Klíčový rozdíl mezi histony a nukleozomy je v tom, že histony jsou proteiny, které balí a uspořádávají DNA do nukleozomů, zatímco nukleozomy jsou základní jednotky balení DNA.
Co jsou to histony?
Histonové proteiny jsou identifikovány jako hlavní proteinová složka chromatinového vlákna. Jsou to alkalické bílkoviny. Tyto proteiny poskytují energii a základní struktury pro navíjení DNA a zkracují její délku během balení DNA do jádra. Působí hlavně jako cívky, ve kterých se DNA navíjí a stabilizuje. Histonové proteiny jsou proto extrémně důležité při organizování chromozomů a balení genetického materiálu uvnitř jádra. Pokud by histonové proteiny neexistovaly, chromozomy by neexistovaly a nevinutá DNA by se protáhla do dlouhé délky, takže je těžké je v jádře lokalizovat.
Histonové proteiny spolupracují s nehistonovými proteiny na stabilizaci DNA. Proto je přítomnost nehistonových proteinů extrémně důležitá pro funkci histonů. Histonové proteiny se stávají základními molekulami proteinů za vzniku nukleozomů, které jsou základními jednotkami chromatinu. V jednom nukleozomu je 8 histonových proteinů. DNA se několikrát stočí kolem oktomeru histonového jádra a stabilizuje ho.
Obrázek 01: Histony
A také histonové proteiny se podílejí na genové regulaci. Pomáhají kontrolovat genovou expresi. Histonové proteiny jsou u druhů vysoce konzervované, na rozdíl od nehistonových proteinů.
Co jsou nukleozomy?
Nukleozom je základní strukturní jednotkou balení DNA. Vypadá to jako korálek v provázku. Skládá se z fragmentu DNA obaleného kolem histonových proteinů uspořádaných do jádra histonového proteinu. Jádrový histonový protein je oktamer složený z osmi histonových proteinů. 8 histonových proteinů, které jsou v oktomeru, jsou čtyři typy, konkrétně H2A, H2B, H3 a H4. Z každého typu jsou do nukleozomu zahrnuty dvě molekuly proteinu. Jádrová DNA se těsně ovine kolem globulárního jádrového histonového oktameru a tvoří nukleozom. Nukleozomy jsou pak uspořádány do struktury podobné řetězci a pevně obaleny kolem dalších histonových proteinů, aby se vytvořil stabilní chromatin v chromozomech.
Obrázek 02: Nukleosom
Délka jádra DNA, která se ovíjí kolem histonového oktameru v nukleozomu, je přibližně 146 párů bází. Přibližný průměr nukleozomu je 11 nm a spirála nukleozomů v chromatinu (solenoidu) má průměr 30 nm. Nukleozomy jsou podporovány dalšími histonovými proteiny, aby se sbalily do pevně svinuté struktury uvnitř jádra.
Jaké jsou podobnosti mezi histony a nukleozomy?
- Histony i nukleozomy jsou spojeny s balením DNA.
- Histony i nukleozomy jsou nezbytné pro stabilitu genomu.
- Histony i nukleozomy jsou součástí chromatinu.
- Uvnitř jádra eukaryot jsou přítomny jak histony, tak nukleozomy.
Jaký je rozdíl mezi histony a nukleozomy?
Histony vs nukleozomy |
|
| Histony jsou hlavní proteiny, které poskytují energii a strukturní povrch pro navíjení DNA kolem nich. | Nukleozomy jsou základní jednotky balení DNA. |
| Složení | |
| Histony jsou alkalické proteiny. | Nukleozomy se skládají z histonových proteinů, segmentů DNA a dalších podpůrných proteinů. |
Shrnutí – Histony vs nukleozomy
Sbalení DNA je důležitý proces v eukaryotických organismech. Umožňuje DNA, aby se ubytovala uvnitř jádra, aniž by se natahovala a podléhala zlomům a ztrátám. Balení DNA je podporováno proteiny nazývanými histony. Tyto histonové proteiny působí jako hlavní proteiny základních jednotek balení DNA a existují čtyři hlavní typy. Základní jednotka obalu DNA je známá jako nukleozom. Nukleosom se skládá ze segmentu DNA obaleného kolem jádra histonového proteinu. Vypadá to jako korálek v provázku. Nukleosomy společně tvoří strukturu chromatinového vlákna. Toto je rozdíl mezi histony a nukleozomy.
Stáhněte si PDF Histones vs Nucleosomes
Verzi tohoto článku si můžete stáhnout ve formátu PDF a použít ji pro offline účely podle citace. Stáhněte si prosím PDF verzi zde: Rozdíl mezi histony a nukleozomy
