nucleosome

nucleosome แสดงถึงหน่วยบรรจุภัณฑ์ที่เล็กที่สุดของโครโมโซมเมื่อรวมกับโปรตีนตัวเชื่อมและดีเอ็นเอตัวเชื่อมแล้วนิวคลีโอโซมเป็นของโครมาตินซึ่งเป็นวัสดุที่ใช้สร้างโครโมโซม ในการเชื่อมต่อกับแอนติบอดีต่อนิวคลีโอโซมโรคภูมิต้านตนเองของวงจรรูมาติกสามารถพัฒนาได้

นิวคลีโอโซมคืออะไร?

นิวคลีโอโซมประกอบด้วย DNA ที่ห่อหุ้มรอบออคทาเมอร์ที่ทำจากฮิสโตน ฮิสโตนเป็นโมเลกุลโปรตีนพื้นฐานบางชนิดที่สร้างความผูกพันกับสายโซ่ดีเอ็นเอ กรดอะมิโนพื้นฐานไลซีนและอาร์จินีนที่เกิดขึ้นบ่อยโดยเฉพาะช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเป็นพื้นฐานของฮิสโตน

โปรตีนพื้นฐานสามารถจับกับดีเอ็นเอที่เป็นกรดได้อย่างแน่นหนาจึงสร้างโครงสร้างที่อัดแน่นของนิวคลีโอโซม อย่างไรก็ตามนิวคลีโอโซมเป็นเพียงหน่วยบรรจุภัณฑ์พื้นฐานที่สุดของโครมาตินและโครโมโซม การค้นพบนิวคลีโอโซมเกิดขึ้นในปี 1973 โดยโดนัลด์โอลินส์และเอด้าผ่านการแสดงภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนของนิวเคลียสของเซลล์บวม มีการเปิดเผยโครงสร้างโซลินอยด์ของดีเอ็นเอที่เรียกว่า เป็นการบีบอัดของนิวคลีโอโซมจำนวนมากให้กลายเป็นเส้นใยโครมาติน

เส้นใยนี้มีลักษณะเป็นขดลวดขด นิวคลีโอโซมแต่ละตัวเชื่อมโยงกันโดยสิ่งที่เรียกว่าตัวเชื่อมโยงฮิสโตนซึ่งเชื่อมโยงกับ DNA ตัวเชื่อมโยงและสร้างโครงสร้างองค์กรที่เรียกว่าเส้นใย 30 นาโนเมตรในโครมาติน

กายวิภาคศาสตร์และโครงสร้าง

นิวคลีโอโซมประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐานสองส่วนคือฮิสโตนและดีเอ็นเอ ฮิสโตนในตอนแรกสร้างฮิสโตนอ็อกทาเมอร์ นี่แสดงถึงโปรตีนคอมเพล็กซ์ที่มีฮิสโตนแปดตัวโครงสร้างพื้นฐานของคอมเพล็กซ์นี้คือฮิสโตนที่แตกต่างกันสี่แบบ ซึ่งรวมถึงโปรตีน H3, H4, H2A และ H2B ฮิสโตนที่เหมือนกันสองตัวรวมกันเป็นตัวหรี่

ในทางกลับกัน histone octamer ประกอบด้วยสี่หรี่ที่แตกต่างกัน ส่วนของดีเอ็นเอที่มี 147 คู่เบสจะพันรอบ 1.65 เท่ารอบ ๆ โปรตีนคอมเพล็กซ์ที่เกิดขึ้นและสร้างโครงสร้างซูเปอร์เฮลิกซ์ที่ถนัดซ้าย การบิดของดีเอ็นเอนี้จะทำให้ความยาวสั้นลงโดยหนึ่งในเจ็ดจาก 68 นาโนเมตรเป็น 10 นาโนเมตร ในระหว่างกระบวนการย่อยของฮิสโตนโดยเอ็นไซม์ DNase สิ่งที่เรียกว่าอนุภาคแกนนิวคลีโอโซมจะถูกสร้างขึ้นซึ่งประกอบด้วยฮิสโตนออกเทมเมอร์และชิ้นส่วนดีเอ็นเอ 147 คู่เบส

อนุภาคของแกนนิวคลีโอโซมแต่ละอนุภาคเชื่อมต่อกันโดยฮิสโตนตัวเชื่อมโยง H1 ฮิสโตนตัวเชื่อมโยงยังเชื่อมโยงกับดีเอ็นเอตัวเชื่อม ฮิสโตน H1 เป็นตัวแทนของโมเลกุลโปรตีนจำนวนมากที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเนื้อเยื่ออวัยวะและชนิด อย่างไรก็ตามพวกมันไม่ส่งผลกระทบต่อโครงสร้างของนิวคลีโอโซม เมื่อนิวคลีโอโซมเชื่อมต่อกันโดยใช้ตัวเชื่อมโยงฮิสโตน H1 และดีเอ็นเอตัวเชื่อมจะเกิดสิ่งที่เรียกว่าเส้นใย 30 นาโนเมตรซึ่งแสดงถึงองค์กรดีเอ็นเอในระดับที่สูงขึ้น

เส้นใย 30 นาโนเมตรเป็นเส้นใยโครมาตินหนา 30 นาโนเมตรในรูปแบบของขดลวดพันแผล (โครงสร้างโซลินอยด์) ฮิสโตนเป็นโปรตีนที่อนุรักษ์นิยมซึ่งแทบจะไม่เปลี่ยนแปลงในช่วงวิวัฒนาการ นี่เป็นเพราะความสำคัญพื้นฐานในการรักษาความปลอดภัยและบรรจุดีเอ็นเอในสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตทุกชนิด โครงสร้างของนิวคลีโอโซมในเซลล์ยูคาริโอตทั้งหมดเหมือนกัน

ฟังก์ชันและงาน

ความสำคัญพื้นฐานของนิวคลีโอโซมอยู่ที่ความสามารถในการบรรจุสารพันธุกรรมในพื้นที่ที่เล็กที่สุดในนิวเคลียสของเซลล์และในเวลาเดียวกันเพื่อรักษาความปลอดภัย แม้ว่าโครโมโซมจะมีสถานะการควบแน่นหนาแน่นน้อยกว่า แต่บรรจุภัณฑ์ก็ยังแน่นมาก อย่างไรก็ตามในขณะเดียวกันเอนไซม์ก็ไปถึงดีเอ็นเอในกรณีนี้

จากนั้นพวกเขาสามารถเริ่มการถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมไปยัง mRNA และการสังเคราะห์โปรตีน นิวคลีโอโซมยังมีความสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการ epigenetic Epigenetics เป็นเรื่องเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงกิจกรรมของยีนในแต่ละเซลล์ซึ่งนำไปสู่ความแตกต่างของเซลล์ของร่างกายในอวัยวะต่างๆ นอกจากนี้ลักษณะที่ได้มาจะพัฒนาผ่านการเปลี่ยนแปลงของ epigenetic

อย่างไรก็ตามโครงสร้างทางพันธุกรรมพื้นฐานของสารพันธุกรรมจะยังคงอยู่ อย่างไรก็ตามยีนต่างๆสามารถถูกยับยั้งได้โดยการจับกับฮิสโตนหรือโดยเมธิลและสามารถเปิดใช้งานใหม่ได้โดยบรรจุภัณฑ์ที่แน่นน้อย

คุณสามารถหายาของคุณได้ที่นี่

โรค

มีโรคที่เกี่ยวข้องกับนิวคลีโอโซม โรคเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นโรคแพ้ภูมิตัวเองที่ระบบภูมิคุ้มกันสร้างแอนติบอดีต่อโปรตีนของร่างกาย เหนือสิ่งอื่นใดนิวคลีโอโซมยังสามารถได้รับผลกระทบ

ในโรคแพ้ภูมิตัวเอง lupus erythematosus (SLE) นิวคลีโอโซมเป็นตัวแทนของแอนติเจนที่ถูกโจมตีโดยระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย ในการพัฒนาโรคลูปัส erythematosus (SLE) การรวมกันของปัจจัยทางพันธุกรรมที่มีอิทธิพลต่อสิ่งแวดล้อมมีบทบาทในการก่อโรค ความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นของนิวคลีโอโซมหมุนเวียนพบได้ในซีรั่มของผู้ป่วย นิวคลีโอโซมอิสระสามารถกระตุ้นปฏิกิริยาการอักเสบและทำให้เซลล์ตายของลิมโฟไซต์ นอกจากนี้การสลายนิวคลีโอโซมที่ผิดปกติตัวอย่างเช่นเนื่องจากกิจกรรมลดลงที่กำหนดทางพันธุกรรมของ deoxyribonuclease (DNase1) สามารถนำไปสู่ความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นและทำให้เพิ่มความเสี่ยงในการเกิดโรคแพ้ภูมิตัวเองเช่น lupus erythematosus (SLE) ที่ต่อต้านนิวคลีโอโซม

Lupus erythematosus (SLE) มีลักษณะภาพทางคลินิกที่กว้างขวางมาก อวัยวะที่แตกต่างกันมากอาจได้รับผลกระทบ อาการส่วนใหญ่มักปรากฏที่ผิวหนังข้อต่อหลอดเลือดและเยื่อหุ้มปอด ผื่นแดงรูปผีเสื้อทั่วไปเกิดขึ้นที่ผิวหนัง สิ่งนี้รุนแรงขึ้นโดยการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ นอกจากผมร่วงแล้วเส้นเลือดเล็ก ๆ ยังอักเสบอีกด้วย Raynaud's syndrome (การเปลี่ยนสีผิวขาวถึงน้ำเงิน) จะสังเกตได้เมื่อสัมผัสกับความเย็น การอักเสบของข้อต่ออย่างกว้างขวางก็เกิดขึ้นเช่นกัน หากเกี่ยวข้องกับไตการพยากรณ์โรคจะแย่ลงเนื่องจากความเสี่ยงของไตวาย