Rozdíl mezi histony a nukleosomy

Key Difference - Histones 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 představuje přibližně 2 metry. Při výpočtu celkové délky DNA v lidském těle je to 100 bilionů DNA. Tato celková délka chromozomální DNA je pěkně zabalena uvnitř jádra pomocí speciálních proteinů zvaných histony. Tyto komplexy DNA a histonu jsou známé jako chromatinové vlákno. Histonové proteiny poskytují energii pro skládání nebo navíjení DNA a jejich těsné zabalení do jádra. Balení DNA je u eukaryotů životně důležitým procesem a usnadňuje přizpůsobení celkové délky DNA uvnitř buněčného jádra. Základní jednotka balení DNA histonovými proteiny je známá jako nukleosom. klíčový rozdíl mezi histony a nukleosomy je to histony jsou bílkoviny, které balí a objednávají DNA do nukleosomů, zatímco nukleosomy jsou základní jednotky balení DNA. 

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co jsou histony
3. Co jsou Nucleosomy
4. Podobnosti mezi histony a nukleosomy
5. Srovnání bok po boku - Histony vs Nucleosomes v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co jsou histony?

Histonové proteiny jsou identifikovány jako hlavní proteinová složka chromatinové vlákniny. Jsou to alkalické proteiny. Tyto proteiny poskytují energii a nezbytné struktury pro navíjení DNA a snižují její délku během balení DNA do jádra. Působí hlavně jako cívky, ve kterých se DNA vine a stabilizuje. Proto jsou histonové proteiny nesmírně důležité při organizaci chromozomů a balení genetického materiálu uvnitř jádra. Pokud by histonové proteiny neexistovaly, chromozomy by neexistovaly a odvíjená DNA se bude natahovat do dlouhé délky, což je obtížně lokalizuje uvnitř jádra.

Histonové proteiny spolupracují s nonhistonovými proteiny na stabilizaci DNA. Proto je přítomnost nonhistonových proteinů nesmírně důležitá pro funkci histonů. Histonové proteiny se stávají jádrovými bílkovinnými molekulami za vzniku nukleosomů, které jsou základními jednotkami chromatinu. V jednom nukleosomu je 8 histonových proteinů. DNA se několikrát svine kolem oktomeru histonového jádra a stabilizuje se.

Obrázek 01: Histony

A také histonové proteiny jsou zapojeny do regulace genů. Pomáhají kontrolovat genovou expresi. Histonové proteiny jsou u druhů na rozdíl od nonhistonových proteinů vysoce konzervativní.

Co jsou Nucleosomy?

Nukleozom je základní strukturní jednotka balení DNA. Vypadá to jako korálek v provázku. Skládá se z fragmentu DNA ovinutého kolem histonových proteinů uspořádaných do jádra histonového proteinu. Jádro histonového proteinu je oktamer složený z osmi histonových proteinů. 8 histonových proteinů, které jsou v oktomeru, jsou čtyři typy, jmenovitě H2A, H2B, H3 a H4. Z každého typu jsou do nukleosomu zahrnuty dvě proteinové molekuly. Jádro DNA pevně obepíná oktamerní jádro globulárního jádra a vytvoří nukleozom. Nukleosomy jsou pak uspořádány do struktury podobné řetězci a pevně obaleny kolem dalších histonových proteinů, aby se v chromozomech vytvořil stabilní chromatin.

Obrázek 02: Nukleozom

Délka řetězce jádra DNA, který se ovine kolem oktameru histonu v nukleosomu, je přibližně 146 párů bází. Přibližný průměr nukleosomu je 11 nm a spirála nukleosomů v chromatinu (solenoid) má průměr 30 nm. Nukleozomy jsou podporovány dalšími histonovými proteiny, které se balí do pevně stočené struktury uvnitř jádra.

Jaké jsou podobnosti mezi histony a nukleozomy?

• S obalem DNA jsou spojeny jak histony, tak nukleosomy.
• Jak histony, tak nukleosomy jsou nezbytné pro stabilitu genomu.
• Jak histony, tak nukleosomy jsou součástí chromatinu.
• V jádru eukaryot jsou přítomny histony i nukleosomy.

Jaký je rozdíl mezi histony a nukleozomy?

Histony vs Nucleosomes
Histony jsou hlavní proteiny, které poskytují energii a strukturální povrch pro navíjení DNA kolem nich.	Nukleosomy jsou základní jednotky balení DNA.
Složení
Histony jsou alkalické proteiny.	Nukleosomy jsou složeny z histonových proteinů, segmentů DNA a dalších podpůrných proteinů.

souhrn - Histony vs Nukleozomy

Balení DNA je důležitým procesem v eukaryotických organismech. Umožňuje DNA přizpůsobit se uvnitř jádra, aniž by se protáhla a podrobila rozbití a ztrátám. Balení DNA je podporováno proteiny zvanými 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. Nukleozom je složen ze segmentu DNA ovinutého kolem jádra histonového proteinu. Vypadá to jako korálek v provázku. Nukleozomy společně vytvářejí strukturu chromatinového vlákna. To je rozdíl mezi histony a nukleosomy.

Stáhněte si PDF Histones vs Nucleosomes

Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro účely offline podle citace. Stáhněte si PDF verzi zde: Rozdíl mezi histony a nukleozomy

Odkaz:

1. „Histon.“ Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17. února 2018. K dispozici zde

2.Nature News, Nature Publishing Group. K dispozici zde 

Obrázek se svolením:

1.'Protein H2AFJ PDB 1aoi'By Emw - vlastní práce, (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia  
2.'Nucleosome organizace'By Darekk2 - vlastní práce, (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia