Eukaryotické chromosomy: Porovnání verzí

Verze z 3. 7. 2010, 13:36

V buněčných jádrech eukaryot je určitý počet chromosomů, z nichž každý obsahuje jedinou molekulu DNA. DNA v lidském chromosomu obsahuje průměrně 10⁸ až 3.10⁸ párů bází, je 2 nm široká a řádově centimetry dlouhá. Extrémní tvar molekuly vyžaduje řadu mechanismů k tomu, aby nebyla poškozena a aby určité úseky byly v daném čase přístupny biochemickým interakcím. DNA je zákonitě svinuta a chráněna.

Je známá primární struktura DNA (sekvence nukleotidů) a sekundární struktura DNA (dvoušroubovice). O stupeň vyšší strukturou je nukleosomový řetězec. V pravidelných intervalech se v něm dvoušroubovice DNA ovine dvěma otáčkami, tj. úsekem asi 140 párů bazí, kolem proteinového jádra, tvořeného oktamérem histonů.

Histony

Podrobnější informace naleznete na stránce Histony.

Histony jsou bazické proteiny, neboť obsahují hodně argininu a lysinu. Elektroforézou lze rozlišit 5 typů těchto bílkovin – viz tabulka:

Přehled typů histonů
Histon	Poměr Lys/Arg	Počet aminokyselin	Molekulová hmotnost
H1	20,0	215	21 000
H2A	1,2	129	14 500
H2B	2,5	125	13 800
H3	0,72	135	15 300
H4	0,79	102	11 300

Zmíněný histonový oktamer obsahuje po dvou molekulách H2A, H2B, H3 a H4 a spolu s navinutou DNA tvoří nukleosom o průměru 10 nm. Na elektronoptickém snímku DNA s nukleosomy (polynukleosom) připomíná "korálky na niti". Jde o 10 nm silné chromatinové vlákno.

Primární struktura histonů je v evoluci velice konzervativně zachovávána. H4 z klíčku bobu se od analogického histonu z hovězího thymu liší dokonce jen dvěma konzervativními záměnami aminokyselin: Ile za Val v pozici 60 a Arg za Lys v pozici 77. Z toho vyplývá, že histony mají spíše strukturní význam než nějakou specifickou regulační úlohu v expresi genetické informace.

Histony H1 se k nukleosomům připojují zevně, nejsou součástí oktameru. Na každý nukleosom připadá jedna molekula H1. Zřejmě má význam v dalším svinování nukleosomového řetězce do závitů vyššího řádu, selenoidu. Jedna otáčka obsahuje 8–10 nukleosomů. Selenoid je vlastně chromatinové vlákno o průměru 30 nm. Největší lidský chromosom obsahuje asi 4000 selenoidů.

V interfázi se aktivnější část chromosomu nachází v některé z popsaných spiralizací (tzv.euchromatin). Heterochromatin a chromosomy v metafázi obsahují struktury vyššího řádu než selenoid.