Anahtar Fark – Histonlar ve Nükleozomlar
İnsan vücudunun yaklaşık 50 trilyon hücre içerdiği tahmin edilmektedir. Her hücrede 46 kromozomdan oluşan bir genom vardır. Bu 46 kromozom, paketlenmiş yaklaşık 6 milyar baz çift DNA içerir. İki baz çifti arasındaki uzunluk 0,3 nm olarak tahmin edilir ve 46 kromozomdaki toplam DNA uzunluğu yaklaşık 2 metredir. Bir insan vücudundaki DNA'nın toplam uzunluğu hesaplandığında 100 trilyon metre DNA'dır. Kromozomal DNA'nın bu toplam uzunluğu, histon adı verilen özel proteinler tarafından çekirdeğin içinde güzel bir şekilde paketlenir. Bu DNA ve histon kompleksleri, kromatin lifi olarak bilinir. Histon proteinleri, DNA'yı katlamak veya sarmak ve onları çekirdeğin içinde sıkıca paketlemek için enerji sağlar. DNA paketleme ökaryotlarda hayati bir süreçtir ve hücre çekirdeği içinde toplam DNA uzunluğunun yerleşimini kolaylaştırır. Histon proteinleri ile DNA paketlemesinin temel birimi, bir nükleozom olarak bilinir. Histonlar ve nükleozomlar arasındaki temel fark, histonların DNA'yı nükleozomlar halinde paketleyen ve sıralayan proteinler olması, nükleozomların ise DNA paketlemesinin temel birimleri olmasıdır.
Histon nedir?
Histon proteinleri, kromatin lifinin başlıca protein bileşeni olarak tanımlanır. Alkali proteinlerdir. Bu proteinler, DNA'yı sarmak için enerji ve temel yapılar sağlar ve DNA'nın çekirdeğe paketlenmesi sırasında uzunluğunu az altır. Esas olarak, DNA'nın sarıldığı ve stabilize olduğu makaralar olarak hareket ederler. Bu nedenle histon proteinleri, kromozomların düzenlenmesinde ve genetik materyalin çekirdeğin içinde paketlenmesinde son derece önemlidir. Histon proteinleri olmasaydı, kromozomlar olmazdı ve çözülmemiş DNA uzun bir uzunluğa uzar ve bu da onları çekirdek içinde bulmayı zorlaştırır.
Histon proteinleri, DNA'yı stabilize etmek için histon olmayan proteinlerle birlikte çalışır. Bu nedenle, histon olmayan proteinlerin varlığı histonların işlevi için son derece önemlidir. Histon proteinleri, kromatinin temel birimleri olan nükleozomları oluşturmak için çekirdek protein molekülleri haline gelir. Bir nükleozomda 8 histon proteini vardır. DNA, histon çekirdek oktomerinin etrafına birkaç kez sarılır ve onu stabilize eder.
Şekil 01: Histonlar
Ayrıca histon proteinleri de gen düzenlemesinde yer alır. Gen ifadesini kontrol etmeye yardımcı olurlar. Histon proteinleri, histon olmayan proteinlerin aksine türlerde yüksek oranda korunur.
Nükleozom nedir?
Bir nükleozom, DNA paketlemesinin temel yapısal birimidir. İpteki bir boncuk gibi görünüyor. Bir çekirdek histon proteininde düzenlenmiş histon proteinlerinin etrafına sarılmış bir DNA parçasından oluşur. Çekirdek histon proteini, sekiz histon proteininden oluşan bir oktamerdir. Oktomerde bulunan 8 histon proteini H2A, H2B, H3 ve H4 olmak üzere dört tiptir. Her türden iki protein molekülü nükleozoma dahil edilir. Çekirdek DNA, küresel çekirdek histon oktamerini sıkıca sarar ve bir nükleozom oluşturur. Nükleozomlar daha sonra zincir benzeri bir yapı halinde düzenlenir ve kromozomlardaki kararlı kromatini yapmak için ek histon proteinlerinin etrafına sıkıca sarılır.
Şekil 02: Nükleozom
Nükleozomdaki histon oktamerinin etrafını saran çekirdek DNA zincirinin uzunluğu yaklaşık 146 baz çiftidir. Nükleozomun yaklaşık çapı 11 nm'dir ve kromatindeki (solenoid) nükleozom sarmalının çapı 30 nm'dir. Nükleozomlar, çekirdeğin içinde sıkıca sarılmış yapıya paketlenmek için ek histon proteinleri tarafından desteklenir.
Histonlar ve Nükleozomlar Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Hem histonlar hem de nükleozomlar DNA paketlemesiyle ilişkilidir.
- Hem histonlar hem de nükleozomlar genom stabilitesi için gereklidir.
- Hem histonlar hem de nükleozomlar kromatinin bileşenleridir.
- Hem histonlar hem de nükleozomlar ökaryotların çekirdeğinde bulunur.
Histonlar ve Nükleozomlar Arasındaki Fark Nedir?
Histonlar ve Nükleozomlar |
|
| Histonlar, DNA'yı etraflarına sarmak için enerji ve yapısal yüzey sağlayan ana proteinlerdir. | Nükleozomlar, DNA paketlemesinin temel birimleridir. |
| Kompozisyon | |
| Histonlar alkali proteinlerdir. | Nükleozomlar histon proteinlerinden, DNA segmentlerinden ve diğer destekleyici proteinlerden oluşur. |
Özet – Histonlar ve Nükleozomlar
DNA paketleme ökaryotik organizmalarda önemli bir süreçtir. DNA'nın gerilmeden ve kırılmalara ve kayıplara maruz kalmadan çekirdeğin içine yerleşmesini sağlar. DNA paketlemesi, histon adı verilen proteinler tarafından desteklenir. Bu histon proteinleri, DNA paketlemesinin temel birimlerinin ana proteinleri olarak işlev görür ve dört ana tipi vardır. DNA paketlemesinin temel birimi nükleozom olarak bilinir. Nükleozom, bir çekirdek histon proteininin etrafına sarılmış bir DNA parçasından oluşur. İpteki bir boncuk gibi görünüyor. Nükleozomlar toplu olarak kromatin lifinin yapısını oluşturur. Bu histonların ve nükleozomların farkıdır.
Histones vs Nucleosomes'ın PDF'sini indirin
Bu makalenin PDF sürümünü indirebilir ve alıntı notuna göre çevrimdışı amaçlarla kullanabilirsiniz. Lütfen PDF sürümünü buradan indirin: Histonlar ve Nükleozomlar Arasındaki Fark
