Хроматиннің негізгі белогы - гистондар

Хромосомалардың реттелуіне жадай жасау керек. Бұның барлығы құрылыссыз, ретсіз
жуйеде жүзеге асырылмайтыны белгілі.
Клеткалык ядроның негізгі рөлі ол РНҚ-ның орналасуын қамтамасыз ету, ал
функционалды салмактын тығыздалуы жəне реттелуі ядролык белоктардың кызметіне
жатады. ДНҚ-ның негізгі белок-гистонмен комплексі
(дезоксирибонуклеопротеид) хромосома затының жуык шамамен 90% құрайды.
Хромосомадағы ДНҚ-ның мөлшері тұракты. Хроматиннің құрамындағы белоктар əртүрлі,
бірак оларды 2 топқа белеміз гистондар мен гистон емес белоктар. Хроматин белоктын
80% дейін гистон құрайды. Олардың ДНҚ мен байланысы, тұз немесе иондық
байланыспен жəне ДНҚ молекуласында нуклеотидтін орналасуымен жүзден астам
зукариот клеткасы 5-7 тип гистон молекуласынан тұрады. Гистондар ДНҚ мен
молекуланың кешен түрінде байланысады. Бұл кезге дейін ДНҚ осы белоктармен
қоршаған (жабылған) деп келді.
ДНҚ-ның негізгі міндеті - генетикалык информацияны сактау. Бұл функцияның
орындалуы үшін интерфазалык ядроның накты құрылымының негізі болуы керек.
Прокариоттык клетка геномында жалгыз ДНҚ молекуласы болуы мумкін, зукариоттык
клеткада ДНҚ гистондармен жəне де басқа белоктармен комплекс құрайды.
Гистон дегеніміз хромосоманың құрамына енетін негізгі белоктар. Бұл негізгі жəне
кышкылдық белоктардың құрылымы негізінен аминқышқылдағы соның ішінде лизин мен
аргининнен тұрады. Дəл осы он зарядты аргинин мен лизиннің амин топтары ДНҚ-ның
теріс зарядты фосфат топтары мен тұз жəне электростатикалык байланыстардың түзілуі
қамтамасыз етеді.
Дезоксирибонуклеопротеид (ДНҚ) ДНҚ мен гистонға диссоциациялануы
натижесінде байланыс тез үзіледі. Сондыктан хроматин (ДНҚ немесе бұрын нуклеогистон
деп атаған) тізбекті жоғары полимерлі ДНҚ молекуласы мен күрделі гистон
молекуласынан тұратын күрделі нуклеин-белоктык кешен
болып табылады. Гистондар биохимиясы жаксы зерттелген белоктар
(төмендепі кестеде көрсетілген).
Гистон - молекулалык массасы жоғары емес белоктар. көптеген
эукариотта гистон кластары бірдей. Гистон кластары бір-бірінен аминқышқылдары
құрамындағы əртүрлілігімен ғана ерекшеленеді.
Гистондар ДНҚ молекуласын тығыздаута комектеседі. Мысалы: НЗ жəне Н4
гистондары. аминқышқылдарының аргинин түрі көп болғандыктан аргининге бай түрі
болып есептеледі. Бұл гистондар барлық зерттелген белоктарға қарағанда консервативті:
олардың аминқышқылдық жуйелілігі алыс түрлердің арасында да бірдей болып келеді.
Мысалы сиыр мен бұршак түрлерінде (екі ғана аминқышқылдары ауысқан) ұқсас болып
келеді.
Ал, Н2А мен Н2В - лизинге бай белокқа жатады. əртүрлі түрлердің ішінде бұл
гистондардың топтары аминқышқылдық тізбегінде олардың бірінші реттік құрылымында
түраралык вариациялар байқалады.
Н1 гистоны аминқышқылдық тізбекиен буркелетін бірнеше жакын туыстас
белоктарынан тұратын бірегей емес молекулаларынан тұрады. Бұл гистондарда
айтарлыктай ұлпааралык жəне түраралык вариациялар табылған Алайда, олардың ортак
қасиеті - құрамында негіздік белоктарға тон лизиннің болуы. Ерітіндіде жоғары иондық
күштін əсерінен (1-2M NaCI) барлық гистондар ДНҚ-дан ажырайды да ерітіндіге
айналады. Гистонның барлық кластарында N жəне С соны бар. Гистон молекуласының
орталык бөліктері L-спиральды бөліктен тұрады.

Н1 гистонында басқа гистондармен байланыс тудыратын N соны бар, ал С соны
ДНҚмен байланысқан лизинге бай. Н1 гистоны нуклеосомдардың ирек тарізді орналасуын
қамтамасыз етеді. Гистондар цитоплазмада синтезделеді, ядрода транспортталады жəне
репликацияның S кезенінде ДНҚмен байланысады. Накты айтқанда ДНҚ синхрондалады.
Гистондардың барлық кластарына (əсіресе HI-re) негізгі аминқышқылдары - лизин
мен аргинин молекулаларының N жəне С сонына кластерлі ыдырауына тэн. Гистон
молекулаларының орталык бөліктері изотониялык жағдайда глобулярлы құрылымда
жинакталатын бірнеше а - спиральді бөліктер түзеді. Гистондардың белокты
молекулаларының спиральданбаған соны он зарядтарға бай, олар бір - бірімен жəне ДНҚ -
мен байланысты жүзеге асырады.
Н1 гистонының басқа гистондармен байланысты қамтамасыз тетін N - соны
біршама вариабелді, ал лизинге бай С - соны ДНҚ - мен əрекеттеседі.
Клеткалардың тіршілік ету барысында гистондардың тасымалдаудан кейінгі
өзгерісі жүреді: лизиннің кейбір қалдыктарының ацетилденуі мен метилденуі он зарядтар
санының жойылуына, ал серинді қалдыктардың фосфорлануы теріс зарядтардың пайда
болуына алып келеді. Гистондардың ацетилденуі мен фосфорлануы қайтымды. Бұл өзгеріс
гистондардың қасиетін, олардың ДНҚ - мен байланысу қабілетін өзгертеді. Мысалы:
артык ацетилдену гендердің активациясына, ал фосфорлану мен фосфорланбау
хроматиннің конденсациясы мен деконденсациясына əсер етеді.
Гистондар цитоплазмада синтезделіп, ядроға тасымалданады да ДНҚ - мен
байланысады, ягни гистон мен ДНҚ синтезі синхронды. ДНҚ синтезі токтағанда гистонды
акпараттык РНҚ бірнеше минут ішінде ыдырап, гистондардың синтезі токтайды.
Хроматинге косылған гистондар өте тұракты
жəне алмасу жылдамдығы төмен.
Гистондар бес топқа бөлінеді жəне олардың əр топ ішіндегі ұқсастығы жалпы
эукариоттарға тэн. Бірак гистондардың құрамындағы өзгерістердің бірқатары жоғарғы
жəне төменгі сатыдағы эукариотты организмдерге тэн.
төменгі сатыдағы омыртқалыларда Н1 орнына аргинин мен серинге бай Н5
гистоны болады.
Гистон тəрізді белоктар вирустар, бактериялар мен митохондриялар құрамында да
табылған. Е.соі клеткасында құрамы аминқышқылды гистондарға ұқсас белоктар (HU
жəне H-NS) көп мөлшерде кездескен.

жүктеу/скачать 329.02 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: