
Haploid ( yumurta ve sperm hücreleri hariç) insan genomu yaklaşık 3 milyon baz çifti içeren DNA 23 kromozom içine paketlenmiştir. Bu, hücre başına toplam 6 milyar baz DNA çifti yapar . Her bir baz çifti yaklaşık 0.34 nanometre uzunluğunda olduğundan bu nedenle her diploid hücre yaklaşık 2 metre DNA içerir. Dahası, insan vücudunun, insan başına 100 trilyon metreye ulaşan yaklaşık 50 trilyon hücre içerdiği tahmin edilmektedir. Peki bu kadar büyük bir DNA nasıl olur da gözle görülemeyecek kadar küçük olan hücre çekirdeklerinde paketleniyor?
DNA Kromozom İçine Nasıl Paketlenir?
DNA‘nın en önemli görevi organizmayı oluşturan tüm proteinleri belirten genleri ve bu
Histon Proteini Nedir?
Histonlar ökaryotik hücre çekirdeğinin DNA‘sını nükleozom adı verilen birimler halinde yoğunlaştıran ve yapılandıran proteinlerdir. Başlıca işlevleri, DNA‘yı sıkıştırıp paketlenmesine yardımcı olmak ve kromatini düzenlemektir ayrıca gen düzenlenmesinde de görev alır. Histonlar H2A, H2B, H3 ve H4, çekirdek histonlar olarak bilinir ve bir nükleozom oluşturmak üzere bir araya gelirler. Nükleozom çekirdeği, iki H2A-H2B dimerinden ve bir H3-H4 tetramerinden oluşur.
Histonlar olmadan, kromozomlardaki çözülmemiş DNA çok uzun olacaktır. Örneğin, her bir insan hücresi yaklaşık 2 metre DNA‘ya sahiptir, ancak histonlara sarılı olarak yaklaşık 90 milimetre kromatine ve mitoz sırasında çoğaltılıp yoğunlaştırıldığında, yaklaşık 120 mikrometrelik kromozomlar oluşur. DNA histonların etrafına sarıldığı için, kromatin düzenlenmesinde ve gen ekspresyonunun düzenlenmesinde de önemli bir rol oynarlar.
Bir histon modifikasyonu, metilasyon, fosforilasyon, asetilasyon, ubikitelasyon ve SUMOilasyon içeren histon proteinlerinde kovalent bir translasyon sonrası modifikasyondur. Histon proteinleri, sekiz histonun etrafını saran DNA’yı kromozomlara paketlemek için etkisini göstererek DNA nın paketlenmesine yardımcı olur.
Histon Protein Türleri
Beş tip histon tanımlanmıştır. H1 (veya H5), H2A, H2B, H3 ve H4. Çekirdek histonları H2A, H2B, H3 ve H4, bağlayıcı histonları H1 ve H5’tir. H1 ve homolog proteini H5, kromatinin yüksek dereceli yapılarında rol oynar. H2A, H2B, H3, H4, histonları nükleozomları oluşturmak için DNA ile birleşir. H1 (veya H5), yaklaşık 220 kalıntıya sahiptir. Diğer histonlar her biri 100-150 kalıntıdan oluşur ve daha küçüktür.
Merhaba Mervenur, histonların hangi kimyasal ve yapısal özellikleri ökaryotik DNA’yı başarılı bir şekilde paketlemelerini sağlar?
Histonlar bazik amino asitler olan arjinin ve lizin bakımından oldukça zengin proteinlerdir. Lizin ve arjinin amino asitleri fizyolojik pH olan 7 civarında protonlanır ve artı (+) yük kazanır. Histon proteini üzerindeki bu + yükler, çift sarmallı DNA üzerinde bulunan negatif yüklerle birleşir ve elektrostatik bir çekim meydana gelir ve DNA-histon kompleksi oluşur. Yani yük farkından kaynaklı DNA-Histon kompleksi oluşturarark bu paketlenmeyi sağlarlar ayrıca yazıda belirtiğim gibi Bir histon modifikasyonu, metilasyon, fosforilasyon, asetilasyon, ubikitelasyon ve SUMOilasyon içeren histon proteinlerinde kovalent bir translasyon sonrası modifikasyondur.