Nukleosom

A Nukleosom mewakili unit pembungkusan kromosom terkecil. Bersama dengan protein penghubung dan DNA penghubung, nukleosom tergolong dalam kromatin, bahan dari mana kromosom dibuat. Berkaitan dengan antibodi terhadap nukleosom, penyakit autoimun dari rangkaian reumatik dapat berkembang.

Apa itu nukleosom?

Nukleosom terdiri dari DNA yang melilit sebuah oktamer yang terbuat dari histon. Histon adalah molekul protein asas tertentu yang mengembangkan ikatan kuat dengan rantai DNA. Asid amino asas lisin dan arginin khasnya memastikan asas histon.

Protein asas dapat terikat dengan kuat dengan DNA berasid dan dengan demikian membentuk struktur nukleosom yang rapat. Walau bagaimanapun, nukleosom adalah unit pembungkus kromatin yang paling asas dan dengan itu kromosom. Penemuan nukleosom berlaku pada tahun 1973 oleh Donald Olins dan Ada melalui perwakilan mikroskopik elektron dari nukleus sel bengkak. Struktur solenoid DNA yang disebut telah dinyatakan. Ini adalah pemampatan sejumlah besar nukleosom menjadi serat kromatin.

Serat ini kelihatan seperti gegelung bergelung. Nukleosom individu dihubungkan satu sama lain oleh apa yang disebut histon penghubung, yang terikat dengan DNA penghubung, dan membentuk struktur organisasi yang disebut serat 30 nm dalam kromatin.

Anatomi & struktur

Nukleosom terdiri daripada dua komponen asas, histon dan DNA. Histon pada mulanya membentuk oktamer histon. Ini mewakili kompleks protein yang terdiri daripada lapan histon.Bahan asas asas kompleks ini adalah empat histon yang berbeza. Ini termasuk protein H3, H4, H2A dan H2B. Dua histon yang sama masing-masing bergabung untuk membentuk dimer.

Octamer histone seterusnya terdiri daripada empat dimer yang berbeza. Bahagian DNA dengan 147 pasangan asas kini membungkus 1.65 kali di sekitar kompleks protein yang dihasilkan dan membentuk struktur superhelix tangan kiri. Pusing DNA ini memendekkan panjangnya dengan ketujuh dari 68 nanometer hingga 10 nanometer. Semasa proses pencernaan histon oleh enzim DNase, zarah inti nukleosom yang disebut dibuat, yang terdiri daripada oktamer histon dan serpihan DNA dari 147 pasangan asas.

Zarah teras nukleosom individu dihubungkan antara satu sama lain oleh penghubung histon H1. Histone penghubung juga dihubungkan dengan DNA penghubung. Histone H1 seterusnya mewakili sebilangan besar molekul protein yang berbeza-beza bergantung pada tisu, organ dan jenisnya. Walau bagaimanapun, mereka tidak mempengaruhi struktur nukleosom. Apabila nukleosom dihubungkan melalui penghubung histon H1 dan penghubung DNA, serat 30nm yang disebut terbentuk, yang mewakili tahap organisasi DNA yang lebih tinggi.

Serat 30nm adalah serat kromatin tebal 30 nanometer dalam bentuk gegelung luka (struktur solenoid). Histon adalah protein yang sangat konservatif yang hampir tidak berubah semasa evolusi. Ini disebabkan oleh kepentingan asas mereka untuk mengamankan dan mengemas DNA dalam semua makhluk hidup eukariotik. Struktur nukleosom di semua sel eukariotik adalah sama.

Fungsi & tugas

Kepentingan asas nukleosom terletak pada kemampuan mereka mengemas bahan genetik di ruang terkecil di nukleus sel dan pada masa yang sama untuk mengamankannya. Walaupun keadaan kromosom pemeluwapan yang kurang padat, pembungkusannya masih sangat ketat. Namun, pada masa yang sama, enzim mencapai DNA dalam kes ini.

Di sini mereka dapat memulakan pemindahan maklumat genetik ke mRNA dan sintesis protein. Nukleosom juga sangat penting dalam proses epigenetik. Epigenetik adalah mengenai perubahan aktiviti gen dalam sel individu, yang antara lain membawa kepada pembezaan sel tubuh menjadi organ yang berbeza. Selanjutnya, ciri yang diperoleh berkembang melalui perubahan epigenetik.

Walau bagaimanapun, struktur asas bahan genetik dikekalkan. Akan tetapi, pelbagai gen dapat dinonaktifkan dengan mengikat histon atau metilasi, dan gen tersebut dapat diaktifkan semula dengan pembungkusan yang kurang ketat.

Anda boleh mendapatkan ubat anda di sini

Penyakit

Terdapat penyakit yang berkaitan dengan nukleosom. Ini terutamanya penyakit autoimun di mana sistem kekebalan tubuh membentuk antibodi terhadap protein tubuh sendiri. Antara lain, nukleosom juga boleh terjejas.

Dalam penyakit autoimun sistemik lupus erythematosus (SLE), nukleosom mewakili antigen yang diserang oleh sistem imun tubuh sendiri. Dalam perkembangan lupus erythematosus sistemik (SLE), gabungan faktor genetik dengan pengaruh persekitaran berperanan dalam patogenesis. Peningkatan kepekatan nukleosom yang beredar terdapat di dalam serum pesakit. Nukleosom bebas dapat menyebabkan reaksi keradangan dan menyebabkan kematian sel limfosit. Di samping itu, kerosakan nukleosom yang terganggu, misalnya disebabkan oleh aktiviti deoxyribonuclease yang dikurangkan secara genetik (DNase1), boleh menyebabkan peningkatan kepekatannya dan dengan demikian meningkatkan risiko mengembangkan penyakit autoimun seperti lupus erythematosus (SLE) yang diarahkan terhadap nukleosom.

Lupus erythematosus (SLE) dicirikan oleh gambaran klinikal yang sangat luas. Organ yang sangat berbeza boleh terjejas. Gejala paling kerap muncul pada kulit, sendi, saluran darah dan pleura. Eritema berbentuk rama-rama khas pada kulit. Ini dipergiatkan oleh sinaran matahari. Selain keguguran rambut, saluran darah kecil juga menjadi radang. Sindrom Raynaud (perubahan warna putih hingga kebiruan pada kulit) diperhatikan apabila terdedah kepada selesema. Keradangan sendi yang meluas juga berkembang. Sekiranya ginjal terlibat, prognosis penyakit ini bertambah buruk kerana risiko kegagalan buah pinggang.