logo logo

مجلة شهرية عربية عالمية , مجلة البيلسان

أهلا بكم

العنوان : شارع

Call: 960-963-963 (Toll-free)

[email protected]
مقالات ثقافية

ماهي الهستونات ووظائفها

"محتويات
ما هي الهستونات
وظائف الهستونات
أنواع الهستونات
هيكل نووي محدد
ما هو الكروماتين 
ما هي النيوكليوسومات
وظيفة النيوكليوسوم 
 البروتينات الغير هستونية 
ما هي الهستونات

الهيستونات هي عائلة من البروتينات الأساسية التي ترتبط بالحمض النووي في النواة وتساعد على تكثيفه في الكروماتين ، وهي بروتينات قلوية أي أن الأس الهيدروجيني هو الأساسي ، وتسمح لها الشحنات الإيجابية بالارتباط بالحمض النووي ، وتوجد داخل نواة الخلايا حقيقية النواة ، ويتم تجميع الحمض النووي والهستونات معًا ليكونا النيوكليوسوم ، وتشكل النيوكليوسوم حزمة تسمى الكروماتين ، ويشكل كروماتينان كروموسومًا.[1]

وظائف الهستونات
وظائف الهيستون الأساسية هي خيوط الحمض النووي المدمجة وتأثير تنظيم الكروماتين. 
بدون الهستونات ، سيكون الحمض النووي غير الملتحم في الكروموسومات طويلًا جدًا. 
على سبيل المثال ، تحتوي كل خلية بشرية على حوالي 1.8 متر من الحمض النووي ، ولكن الجرح على الهستونات يحتوي على حوالي 90 ملم من الكروماتين ، والذي ينتج عنه ، عند تكراره وتكثيفه أثناء الانقسام ، حوالي 120 ميكرومترًا من الكروموسومات. 
نظرًا لأن الحمض النووي يلتف حول الهيستونات ، فإنها تلعب أيضًا دورًا مهمًا في تنظيم الكروماتين وفي تنظيم التعبير الجيني. 
تعديل هيستون هو تعديل ما بعد متعدية (PTM) لبروتينات هيستون التي تشمل مثيلة ، فسفرة ، أستلة ، انتشار واسع ، و SUMOylation. 
تشير الميثيل إلى إضافة مجموعة ميثيل على ركيزة ، أو استبدال ذرة أو مجموعة بمجموعة ميثيل. 
الفسفرة هي إضافة مجموعة فوسفات إلى جزيء.
يصف الأسيتيل تفاعلًا يُدخل مجموعة وظيفية من الأسيتيل في مركب كيميائي. 
تسمى إضافة اليوبيكويتين إلى بروتين الركيزة التواجد في كل مكان.
 SUMOylation هو تعديل لاحق للترجمة يشارك في عمليات خلوية مختلفة ، مثل النقل الخلوي النووي ، وتنظيم النسخ ، وموت الخلايا المبرمج ، واستقرار البروتين ، والاستجابة للإجهاد ، والتقدم خلال دورة الخلية. 
يمكن أن تؤثر PTMs المصنوعة للهيستونات على التعبير الجيني عن طريق تغيير بنية الكروماتين أو توظيف معدِّلات هيستون. 
تعمل بروتينات هيستون على تجميع الحمض النووي ، الذي يلتف حول الهستونات الثمانية ، في الكروموسومات.
توفر Creative Diagnostics بروتينات وأجسام مضادة ومجموعات إليسا ذات جودة عالية تتعلق بالهيستونات. 
تتم هذه التعديلات من خلال العديد من عوامل النسخ الأخرى ، مثل HATs و Sirtuins و HDM و HDAC و HMTs، يمكنهم إما تنشيط أو إسكات الجين المقابل.

أنواع الهستونات
هناك خمس عائلات من الهيستونات (H1 إلى H5 ، (H2A و H2B و H3 و H4 هي الهستونات الأساسية ، و H1 و H5 هما هستونات الرابط.
تشكل الهستونات الأساسية مركز النواة ، ومن هنا جاء مصطلح اللب ، وتم العثور على الهستونات الوصلة عند مدخل ومخرج النيوكليوسوم وقفل الحمض النووي في مكانه ، ومن هنا جاء مصطلح الرابط.
سوف يلتف خيط من الحمض النووي حول الهستونات الأساسية 1.65 مرة.
تسمح التفاعلات بين النيوكليوسومات بتكوين هياكل أعلى رتبة. 
يمكن لهذه الهياكل ذات الترتيب الأعلى تكثيف الكروماتين إلى النقطة التي تتشكل فيها الكروموسومات. 
توجد الكروموسومات في النواة وتحتوي على الجينات. 
الشكل المألوف للكروموسوم هو شكل X. 
إن الهستونات هي التي تجعل هذا الهيكل المألوف ممكنًا.
هيكل نووي محدد
الهستونات تشكيل dimers و tetramers  ، تحتوي Dimers على اثنين من هستونات ، ورباعية لها أربعة هيستون. 
يحتوي كل نيوكليوسوم على اثنين من ثنائيات متطابقة ، يتكون كل منهما من H2A واحد وهيستون H2B ، وهذا ما يسمى باهتة H2A-H2B. 
يحتوي كل نيوكليوسوم أيضًا على رباعي واحد يتكون من اثنين من هيستون H3 واثنين من هستونات H4 ، ثم يسمى هذا رباعي H3-H4 . 
تشكل الهيستونات الفردية والحمض النووي جسيمًا نوويًا.[2]
ما هو الكروماتين 

الكروماتين هو مركب من الحمض النووي والبروتينات التي تشكل الكروموسومات داخل نواة الخلايا حقيقة النواة ، ولا يظهر الحمض النووي في السلاسل الخطية الحرة ، فهو مكثف للغاية وملفوف حول البروتينات النووية حتى يتناسب مع النواة ، الكروماتين موجود في شكلين ، الشكل الأول يسمى euchromatin ويكون أقل تكثيفًا ويمكن نسخه ، والشكل الثاني المسمى heterochromatin وهو مكثف جداً وعادة لا يتم نسخه.

تحت المجهر يشبه الكروماتين حبات على خيط ، وتسمى الحبيبات النيوكليوسومات ، ويتكون كل نيوكليوسوم من دنا ملفوف حول ثمانية بروتينات تسمى الهستونات ، ثم يتم لف النيوكليوسومات في دوامة 30 نانومتر تسمى الملف اللولبي ، حيث تدعم بروتينات الهيستون الإضافية بنية الكروماتين ، وأثناء الانقسام الخلوي ، تظهر بنية الكروماتين والكروموسومات تحت المجهر الضوئي ، وتتغير في الشكل مع تكرار الحمض النووي وفصله إلى خليتين.[3]

ما هي النيوكليوسومات

النيوكليوسوم هو الوحدة الأساسية لتعبئة الحمض النووي ، وهو يتألف من جزء من دنا ملفوف حول ثماني لب من 8 بروتينات هيستون ، اثنان من كل من الهستونات الأساسية ، تبرز ذيول بروتينات الهيستون هذه ، حيث يمكن تعديلها عن طريق عدد من أنواع مختلفة من هيستون أسيتيل ترانسفيرازات ، و methyltransferases ، و PARPs ، وغيرها من الإنزيمات اللاجينية ، وتقوم العديد من هذه الإنزيمات بتعديل مواقع محددة جدًا ، على سبيل المثال  EZH2 ، على وجه التحديد ثلاثي ميثيلات اللايسين في الموضع 27 في هيستون H3 ، وترتبط النيوكليوسومات ببعضها البعض بواسطة هستونات رابط H1 / H5 لتشكيل سلسلة تشبه حبة من النيوكليوسومات ، والتي تشكل الكروموسومات.

وظيفة النيوكليوسوم 

يخدم النيوكليوسوم ثلاث وظائف أساسية ، وهم :

أولاً: يحقق المستوى الأول من الضغط الجينومي ، وينظم 200 زوج من الحمض النووي. 

ثانيًا: يعمل النيوكليوسوم كمحور إشارات لعمليات الكروماتين من خلال توفير سقالة لربط إنزيمات الكروماتين وعرض مجموعة اندماجية من التعديلات اللاحقة للترجمة (PTMs) ، تنظم هذه المجموعة من PTMs أيضًا توظيف إنزيمات الكروماتين ويضبط كلا من الاستقرار النووي والضغط العالي للكروماتين.

ثالثًا: يمكن للنيوكليوسوم أن يتجمع ذاتيًا في هياكل كروماتين عالية المستوى ، مما يسمح بمزيد من ضغط الجينوم ، والمستوى الأول من الضغط العالي ، والمستوى هو ألياف الكروماتين وتكون 30 نانومتر ، حيث تم إنشاء العديد من النماذج لها بناءً على البيانات التجريبية باستخدام المجهر الإلكتروني المبرد (cryo-EM) وعلم البلورات بالأشعة السينية.[4]

 البروتينات الغير هستونية 

بروتينات كروماتين غير هيستون هي مجموعة غير متجانسة من البروتينات التي تعمل في النواة حقيقية النواة كجزء من مجمعات كبيرة متعددة الوحدات ، وتلعب أدوارًا مهمة في تنظيم العديد من العمليات مثل إعادة تشكيل الجسيمات النووية ، وتكرار الحمض النووي ، وتخليق ومعالجة الحمض النووي الريبي ، والنقل النووي ، وهرمون الستيرويد والانتقال بين الطور والانقسام.

وتشتمل المجموعة على بروتينات تنظم تجميع الكروماتين ، مثل SWI / SNF ، والبروتينات التي تنظم تجميع المعززات والنسخ ، مثل بروتينات المجموعة A عالية الحركة ، وتعديل البروتينات ، مثل هيستون أسيتيل ، ديستي لاز وميثيل ، والبروتينات التي تساعد الكروموسومات على التكثيف ، مثل توبويزوميراز II والعديد من البروتينات الأخرى التي تشارك بشكل عام في إنشاء مجالات الكروماتين الوظيفية والديناميكية.[5]

المراجع"

الأقسام الرئيسية

الرأي الأخر
0