Nükleozom

bir Nükleozom Bir kromozomun en küçük paketleme birimini temsil eder Bağlayıcı protein ve bağlayıcı DNA ile birlikte nükleozomlar, kromozomların yapıldığı materyal olan kromatine aittir. Nükleozomlara karşı antikorlarla bağlantılı olarak, romatizmal çemberin otoimmün hastalıkları gelişebilir.

Bir nükleozom nedir?

Nükleozomlar, bir oktamer histon etrafına sarılmış DNA'dan yapılmıştır. Histonlar, DNA zinciri ile güçlü bir bağ geliştiren bazı temel protein molekülleridir. Özellikle sık meydana gelen bazik amino asitler lizin ve arginin, histonların bazikliğini sağlar.

Bazik proteinler, asidik DNA'ya sıkıca bağlanabilir ve böylece nükleozomların sıkıca paketlenmiş yapısını oluşturabilir. Bununla birlikte, nükleozom, kromatinin ve dolayısıyla kromozomun yalnızca en temel paketleme birimidir. Nükleozomların keşfi, 1973'te Donald Olins ve Ada tarafından şişmiş hücre çekirdeklerinin elektron mikroskobik temsili aracılığıyla gerçekleşti. DNA'nın sözde solenoid yapısı ortaya çıktı. Çok sayıda nükleozomun bir kromatin lifine sıkıştırılmasıdır.

Bu lif, sarmal bir bobine benziyor. Tek tek nükleozomlar, bağlayıcı DNA'ya bağlanan bağlayıcı histonlar tarafından birbirine bağlanır ve 30 nm fiber olarak bilinen kromatinde bir organizasyon yapısı oluşturur.

Anatomi ve yapı

Nükleozom, histonlar ve DNA olmak üzere iki temel bileşenden oluşur. Histonlar başlangıçta bir histon oktameri oluşturur. Bu, sekiz histondan oluşan bir protein kompleksini temsil eder Bu kompleksin temel yapı taşları dört farklı histondur. Bunlar H3, H4, H2A ve H2B proteinlerini içerir. İki özdeş histonun her biri bir dimer oluşturmak için birleşir.

Histon oktameri sırayla dört farklı dimerlerden oluşur. 147 baz çiftine sahip bir DNA bölümü, ortaya çıkan protein kompleksinin etrafını 1.65 kez sarar ve solak bir süper sarmal yapı oluşturur. DNA'nın bu bükülmesi, uzunluğunu 68 nanometreden 10 nanometreye yedide bir oranında azaltır. Histonların DNaz enzimi tarafından sindirilmesi sırasında, histon oktamerinden ve 147 baz çiftinden oluşan bir DNA parçasından oluşan nükleozom çekirdek parçacığı oluşturulur.

Bireysel nükleozom çekirdek parçacıkları, bağlayıcı histon H1 ile birbirine bağlanır. Bağlayıcı histon ayrıca bağlayıcı DNA'ya da bağlıdır. Histon H1 ise doku, organ ve türe bağlı olarak değişen çok sayıda protein molekülünü temsil eder. Ancak nükleozomun yapısını etkilemezler. Nükleozomlar, bağlayıcı histon H1 ve bağlayıcı DNA aracılığıyla bağlandığında, daha yüksek düzeyde bir DNA organizasyonunu temsil eden 30 nm fiber olarak adlandırılan fiber oluşur.

30nm fiber, yara bobini (solenoid yapı) şeklinde 30 nanometre kalınlığında bir kromatin fiberdir. Histonlar, evrim sırasında neredeyse hiç değişmemiş olan çok muhafazakar proteinlerdir. Bu, tüm ökaryotik canlılarda DNA'nın güvenliğini sağlamak ve paketlemek için temel önemlerinden kaynaklanmaktadır. Tüm ökaryotik hücrelerdeki nükleozomların yapısı aynıdır.

İşlev ve görevler

Nükleozomların temel önemi, genetik materyali hücre çekirdeğindeki en küçük boşlukta paketleme ve aynı zamanda onu koruma yeteneklerinde yatmaktadır. Kromozomların daha az yoğun yoğuşma durumlarında bile ambalaj hala çok sıkıdır. Ancak aynı zamanda enzimler bu durumda DNA'ya ulaşır.

Burada daha sonra genetik bilginin mRNA'ya transferini ve proteinlerin sentezini başlatabilirler. Nükleozomlar, epigenetik süreçlerde de büyük önem taşır. Epigenetik, diğer şeylerin yanı sıra, vücut hücrelerinin farklı organlara farklılaşmasına yol açan, tek tek hücrelerdeki genlerin aktivitesindeki değişikliklerle ilgilidir. Dahası, edinilen özellikler epigenetik değişikliklerle gelişir.

Ancak genetik materyalin temel genetik yapısı korunur. Bununla birlikte, çeşitli genler, histonlara bağlanarak veya metilasyon yoluyla inaktive edilebilir ve daha az sıkı paketleme ile yeniden aktif hale getirilebilir.

İlaçlarınızı burada bulabilirsiniz

Hastalıklar

Nükleozomlarla ilgili hastalıklar var. Bunlar esas olarak bağışıklık sisteminin vücudun kendi proteinlerine karşı antikor oluşturduğu otoimmün hastalıklardır. Diğer şeylerin yanı sıra nükleozomlar da etkilenebilir.

Sistemik otoimmün hastalık lupus eritematozus (SLE) 'de nükleozomlar, vücudun kendi bağışıklık sistemi tarafından saldırıya uğrayan antijenleri temsil eder. Sistemik lupus eritematozus (SLE) gelişiminde, genetik faktörlerin çevresel etkilerle kombinasyonu patogenezde rol oynar. Hastaların serumunda dolaşımdaki nükleozomların artan konsantrasyonları bulunur. Serbest nükleozomlar, enflamatuar reaksiyonlara neden olabilir ve lenfositlerin hücre ölümüne neden olabilir. Ek olarak, deoksiribonükleazın (DNase1) genetik olarak belirlenmiş azalmış aktivitesi nedeniyle nükleozomların bozulmuş bir parçalanması, konsantrasyonunun artmasına ve dolayısıyla nükleozomlara yönelik lupus eritematoz (SLE) gibi bir otoimmün hastalık geliştirme riskinin artmasına yol açabilir.

Lupus eritematozus (SLE) çok kapsamlı bir klinik tablo ile karakterizedir. Çok farklı organlar etkilenebilir. Semptomlar çoğunlukla ciltte, eklemlerde, kan damarlarında ve plevrada görülür. Deride kelebek şeklinde tipik bir eritem oluşur. Bu, güneş radyasyonu ile yoğunlaşır. Saç dökülmesine ek olarak, küçük kan damarları da iltihaplanır. Raynaud sendromu (cildin beyaz ila mavimsi renk değişimi) soğuğa maruz kaldığında görülür. Ayrıca yaygın eklem iltihabı da gelişir. Böbrekler tutulursa, böbrek yetmezliği riski nedeniyle hastalığın prognozu kötüleşir.