核小体代表染色体的最小包装单位。 核小体与接头蛋白和接头DNA一起是其中的一部分 染色质,组成的材料 染色体. 自身免疫性疾病 风湿性疾病的发展可能与 抗体 核小体。
什么是核小体?
核小体由缠绕在组蛋白八聚体周围的DNA组成。 组蛋白是某些基本蛋白质 分子 与DNA链形成强大的结合力。 特别是丰富的基础 氨基酸 赖氨酸 和 精氨酸 提供组蛋白的基本性。 基础的 蛋白质 它可以与酸性DNA紧密结合,形成核小体的紧密堆积结构。 但是,核小体只是其中最基本的包装单位 染色质 因此是染色体。 核小体的发现是由唐纳德·奥林斯(Donald Olins)和艾达(Ada)于1973年通过电子显微镜对肿胀的细胞核进行成像而发现的。 这揭示了DNA的所谓螺线管结构。 这是大量核小体缩合成一个核糖体 染色质 纤维。 这种纤维看起来像一个盘绕的线圈。 单个核小体通过所谓的接头组蛋白连接在一起,该组蛋白与接头DNA结合,并在染色质中形成称为30 nm纤维的组织结构。
解剖结构
核小体由两个基本成分组成:组蛋白和DNA。 组蛋白首先形成组蛋白八聚体。 这代表了八个组蛋白的蛋白质复合物。 该复合体的基本构建基块是四个不同的组蛋白。 这些包括 蛋白质 H3,H4,H2A和H2B。 两个相同类型的组蛋白结合在一起形成二聚体。 组蛋白八聚体又由四个不同的二聚体组成。 现在,具有147个碱基对的DNA片段将其自身包裹着所形成的蛋白质复合物1.65倍,并形成了左手的超螺旋结构。 DNA的缠绕将其长度从68纳米缩短到10纳米,减少了七分之一。 DNase酶对组蛋白的消化产生了所谓的核小体核心颗粒,该颗粒由组蛋白八聚体和147个碱基对的DNA片段组成。 单个核小体核心颗粒通过接头组蛋白H1连接在一起。 接头组蛋白同时连接到接头DNA。 反过来,组蛋白H1代表多种蛋白质 分子 根据组织,器官和种类的不同而不同。 但是,它们不影响核小体的结构。 当核小体通过接头组蛋白H1和接头DNA连接时,形成了所谓的30nm纤维,代表了更高水平的DNA组织。 30nm纤维是30纳米厚的染色质纤维,呈盘绕线圈形式(电磁结构)。 组蛋白非常保守 蛋白质 在发展过程中几乎没有改变。 这是由于它们在确保和包装所有真核生物中的DNA方面的根本重要性。 因此,在所有的真核细胞中核小体的结构也相同。
职能和角色
核小体的根本重要性在于其将遗传物质包装到细胞核中尽可能小的空间中并保持其安全性的能力。 即使在不那么稠密的冷凝状态下 染色体,仍然存在非常紧密的包装。 但是同时 酶 在这种情况下,到达DNA。 然后他们可以在这里启动将遗传信息转移到mRNA以及蛋白质合成的过程。 核小体在表观遗传过程中也起着重要作用。 表观遗传学 与单个细胞中基因活性的变化有关, 铅尤其是将人体细胞分化为各种器官。 此外,获得的特性是由表观遗传变化形成的。 但是,遗传物质的基本遗传结构仍然完整。 但是,各种基因可以通过与组蛋白紧密结合或甲基化而失活,也可以通过密度较小的包装重新激活。
疾病
有与核小体有关的疾病。 这些主要是 自身免疫性疾病 其中 免疫系统 产生 抗体 对抗人体自身的蛋白质。 除其他外,核小体也可能受到影响。 红斑狼疮 (SLE),核小体代表受人体自身攻击的抗原 免疫系统。 在系统发展中 红斑狼疮 (SLE),遗传因素与环境影响的结合可能在发病机理中起作用。 在患者的血清中发现循环核小体水平升高。 游离核小体可诱导炎症反应并诱导细胞死亡 淋巴细胞。 此外,例如由于脱氧核糖核酸酶(DNase1)的基因活性降低,核小体的降解受到损害。 铅 他们增加了 浓度 因此增加了发展针对核小体的自身免疫疾病的风险,例如 红斑狼疮 (SLE)。 红斑狼疮(SLE)的特征是非常广泛的临床表现。 不同的器官会受到影响。 最常见的是,症状出现在 皮肤, 关节, 血液 船舶及 哭了。 典型的 蝴蝶形的红斑形成在 皮肤。 暴露在阳光下会加剧这种情况。 此外 脱发,也有 炎症 小的 血液 船舶。 当暴露于 冷, 雷诺氏综合症 (白色至蓝色的变色 皮肤)被观察到。 此外,广泛 炎症 的 关节 发展。 当肾脏受累时,该疾病的预后由于患上肾脏的风险而恶化。 肾功能衰竭.