تفاوت کلیدی - هیستون ها در مقابل نوکلئوزوم ها
تخمین زده می شود که بدن انسان تقریباً 50 تریلیون سلول دارد. در هر سلول یک ژنوم متشکل از 46 کروموزوم وجود دارد. این 46 کروموزوم حاوی تقریباً 6 میلیارد جفت باز بسته بندی شده DNA هستند. طول بین دو جفت باز 0.3 نانومتر تخمین زده می شود و طول کل DNA در 46 کروموزوم تقریباً 2 متر است. زمانی که طول کل DNA در بدن انسان محاسبه شود، 100 تریلیون متر DNA است. این طول کل DNA کروموزومی به خوبی در داخل هسته توسط پروتئین های خاصی به نام هیستون بسته بندی می شود. این کمپلکس های DNA و هیستون به عنوان فیبر کروماتین شناخته می شوند.پروتئین های هیستون انرژی را برای تا زدن یا پیچیدن DNA و بسته بندی محکم آنها در داخل هسته فراهم می کنند. بسته بندی DNA یک فرآیند حیاتی در یوکاریوت ها است و تطبیق طول کل DNA را در هسته سلول تسهیل می کند. واحد اصلی بسته بندی DNA با پروتئین های هیستون به عنوان نوکلئوزوم شناخته می شود. تفاوت اصلی بین هیستون ها و نوکلئوزوم ها این است که هیستون ها پروتئین هایی هستند که DNA را به نوکلئوزوم ها بسته بندی و ترتیب می دهند در حالی که نوکلئوزوم ها واحدهای اساسی بسته بندی DNA هستند.
هیستون ها چیست؟
پروتئین های هیستونی به عنوان اصلی ترین جزء پروتئینی فیبر کروماتین شناخته می شوند. آنها پروتئین های قلیایی هستند. این پروتئین ها انرژی و ساختارهای ضروری را به DNA باد می دهند و طول آن را در طول بسته بندی DNA در هسته کاهش می دهند. آنها عمدتاً به عنوان قرقره هایی عمل می کنند که DNA در آنها می پیچد و تثبیت می شود. بنابراین، پروتئین های هیستون در سازماندهی کروموزوم ها و بسته بندی مواد ژنتیکی درون هسته بسیار مهم هستند.اگر پروتئین‌های هیستون وجود نداشته باشند، کروموزوم‌ها وجود نخواهند داشت و دی‌ان‌ای باز نشده به طول طولانی کشیده می‌شود و قرار گرفتن آنها در هسته را سخت می‌کند.
پروتئین های هیستون با پروتئین های غیرهیستونی برای تثبیت DNA کار می کنند. بنابراین وجود پروتئین های غیر هیستونی برای عملکرد هیستون ها بسیار مهم است. پروتئین های هیستون به مولکول های اصلی پروتئین تبدیل می شوند تا نوکلئوزوم هایی را که واحدهای اساسی کروماتین هستند تشکیل دهند. در یک نوکلئوزوم 8 پروتئین هیستون وجود دارد. DNA چندین بار در اطراف هسته هیستون اکتومر می پیچد و آن را تثبیت می کند.
شکل 01: هیستون
و همچنین پروتئین های هیستون در تنظیم ژن نقش دارند. آنها به کنترل بیان ژن کمک می کنند. پروتئین‌های هیستون برخلاف پروتئین‌های غیرهیستونی در گونه‌ها بسیار محافظت می‌شوند.
نوکلئوزوم ها چیست؟
نوکلئوزوم واحد ساختاری اساسی بسته بندی DNA است. به نظر می رسد یک مهره در یک رشته است. این شامل یک قطعه DNA است که در اطراف پروتئین های هیستونی قرار گرفته است که در یک پروتئین هیستون اصلی قرار گرفته اند. پروتئین هیستون هسته یک اکتامر است که از هشت پروتئین هیستون تشکیل شده است. 8 پروتئین هیستونی که در اکتومر قرار دارند، چهار نوع H2A، H2B، H3 و H4 هستند. از هر نوع، دو مولکول پروتئین وارد نوکلئوزوم می شود. DNA هسته محکم به دور اکتامر هیستونی هسته کروی پیچیده می شود و یک نوکلئوزوم می سازد. سپس نوکلئوزومها در ساختاری زنجیره‌ای مرتب می‌شوند و در اطراف پروتئین‌های هیستون اضافی محکم می‌پیچند تا کروماتین پایدار در کروموزوم‌ها ایجاد شود.
شکل 02: نوکلئوزوم
طول رشته DNA هسته ای که به دور اکتامر هیستون در نوکلئوزوم می پیچد تقریباً 146 جفت باز است.قطر تقریبی نوکلئوزوم 11 نانومتر است و مارپیچ نوکلئوزوم در کروماتین (سلونوئید) قطر 30 نانومتر دارد. نوکلئوزومها توسط پروتئین‌های هیستون اضافی پشتیبانی می‌شوند تا در ساختار پیچیده‌ای در داخل هسته بسته‌بندی شوند.
شباهت های بین هیستون ها و نوکلئوزوم ها چیست؟
- هر دو هیستون و نوکلئوزوم با بسته بندی DNA مرتبط هستند.
- هم هیستون ها و هم نوکلئوزوم ها برای پایداری ژنوم ضروری هستند.
- هر دو هیستون و نوکلئوزوم اجزای کروماتین هستند.
- هم هیستون ها و هم نوکلئوزوم ها در هسته یوکاریوت ها وجود دارند.
تفاوت بین هیستون ها و نوکلئوزوم ها چیست؟
هیستون در مقابل نوکلئوزوم |
|
| هیستون ها پروتئین های اصلی هستند که انرژی و سطح ساختاری را برای باد کردن DNA اطراف خود فراهم می کنند. | نوکلئوزوم ها واحدهای اساسی بسته بندی DNA هستند. |
| ترکیب | |
| هیستون ها پروتئین های قلیایی هستند. | نوکلئوزوم ها از پروتئین های هیستون، بخش های DNA و سایر پروتئین های حمایت کننده تشکیل شده اند. |
خلاصه - هیستونها در مقابل نوکلئوزومها
بسته بندی DNA یک فرآیند مهم در موجودات یوکاریوتی است. این به DNA اجازه می دهد تا در داخل هسته بدون کشش و شکستگی و از دست دادن قرار گیرد. بسته بندی DNA توسط پروتئین هایی به نام هیستون پشتیبانی می شود. این پروتئین های هیستونی به عنوان پروتئین های اصلی واحدهای اساسی بسته بندی DNA عمل می کنند و چهار نوع اصلی دارند. واحد اصلی بسته بندی DNA به عنوان نوکلئوزوم شناخته می شود. نوکلئوزوم از بخشی از DNA که در اطراف یک پروتئین هیستون اصلی پیچیده شده است تشکیل شده است. به نظر می رسد یک مهره در یک رشته است. نوکلئوزوم ها در مجموع ساختار فیبر کروماتین را می سازند.این تفاوت هیستون ها و نوکلئوزوم ها است.
دانلود PDF هیستون ها در مقابل نوکلئوزوم ها
می توانید نسخه PDF این مقاله را دانلود کنید و طبق یادداشت استنادی از آن برای اهداف آفلاین استفاده کنید. لطفا نسخه PDF را از اینجا دانلود کنید: تفاوت بین هیستون ها و نوکلئوزوم ها
