Гистоновые свойства

При реконструкции нуклеосом гистоновый октамер может проявлять избирательность к последовательности ДНК. Механизм этой избирательности пока не выяснен в деталях. Предполагается, что физические свойства двойной спирали, в частности ее способность к изгибу (излому), в некоторой степени определяются ее локальной последовательностью. Поскольку ДНК навивается на нуклеосому неравномерно, выгодное расположение легко [c.241]

Хотя частицы минимальной нуклеосомы меньше, чем сами нуклеосомы, их свойства похожи. Они напоминают нуклеосомы по форме и размеру, из чего можно заключить, что основная геометрия такой частицы устанавливается в результате взаимодействия между ДНК и гистоновым октамером. Из-за того что минимальные частицы легче получить в виде гомогенного препарата, их использовали для многих структурных исследований вместо препаратов нуклеосом. Мономеры нуклеосом больше варьируют в размерах из-за того, что трудно получить препараты, в которых не происходило бы подрезания концов ДНК. [c.363]

Гистоны проявляют высокую специфичность при взаимодействии друг с другом. При смешивании в растворе наиболее специфичные комплексы возникают при взаимодействии гистонов НЗ и Н4 с образованием тетрамеров, состоящих из двух молекул каждого из этих гистонов. Гистоны Н2А и Н2В при взаимодействии образуют высокоспецифичные димеры. При повышении концентрации соли нуклеосомы диссоциируют сначала происходит отщепление одного димера Н2А-Н2В, затем второго такого димера и в последнюю очередь диссоциация от ДНК гистонового тетрамера (НЗ—Н4)з. При понижении ионной силы порядок реассоциации обратный и в конце образуется реконструированная нуклеосома. Реконструкция нуклеосом облегчается в присутствии полианионов, в частности белков, содержащих много сгруппированных в одном месте кислых аминокислот. Реконструкцию нуклеосомы можно проводить не только из ДНК и отдельно взятых димеров и тетрамеров, но также из ДНК и свободных гистонов. Очевидно, структура нуклеосомы в значительной степени определяется гистон-гистоновыми взаимодействиями и структурой гистонового октамера. Так, гистоновый октамер, реконструированный при высокой концентрации соли из гистонов в отсутствии ДНК, по многим свойствам сходен с октамером в составе нуклеосомы. Сборка гистонового октамера происходит за счет взаимодействий центральных гидрофобных сегментов молекул гистонов между собой. Удаление Ы-концевых участков гистонов с помощью мягкой обработки трипсином не препятствует сборке октамера и даже образованию нуклеосом. [c.241]

Т. е. температура, при которой гинерхромный эффект достигает половины максимального, зависит как от свойств ДНК, так и от раствора, в котором она плавится. Температура плавления зависит от ионной силы раствора, возрастая с увеличением ионной силы. Особенно сильно температура плавления зависит от концентрации ионов магния, так как магний стабилизирует структуру ДНК, делая ее более устойчивой к плавлению. Температура плавления ДНК зависит также от отношения дАдТ/дГдЦ (ДНК, содержащая только А и Т, плавится при более низкой температуре, чем ДНК, содержащая все четыре основания). В результате связывания ДНК с некоторыми полиаминами также происходит стабилизация структуры ДНК, благодаря чему она становится устойчивой к плавлению. Этот факт обсуждается ниже в связи со стабилизацией ДНК гистоновым компонентом хроматина. [c.35]

Между размерами генома и числом гистоновых генов нет определенной зависимости. Следовательно, можно думать, что у разных видов гены гистонов должны экспрессироваться с разной эффективностью. Однако повторяемость гистоновых генов-общее свойство, существенное для образования гистонов. Обычно в геноме имеется одинаковое число копий каждого гистонового гена. В геноме цыпленка частота их повторяемости равна примерно 10, у млекопитающих-примерно 20. Эта величина возрастает примерно до 40 у X. laevis и примерно до 100 у D. melanogaster. У нескольких видов морских ежей каждый гистоновый ген имеет 300-600 копий. [c.289]

Свойства отдельных компонентов можно измерить с помощью рассеяния нейтронов. Этот метод позволяет различить рассеяние, обусловленное ДНК, от рассеяния, обусловленного белком. Измерения показали, что белковый компонент (гистоновый октамер) имеет радиус вращения около 3,2 нм, но радиус вращения ДНК-компо-нента составляет примерно 5,2 нм. Разница в 2 нм соответствует диаметру двойной спирали ДНК. На основе этих данных было высказано предположение, что белок организован в компактное тело, вокруг которого намотана ДНК. Существуют различные модели, описываюпдие способ укладки ДНК в нуклеосоме. Наиболее общими чертами всех моделей является то, что структура должна быть симметричной и что ДНК проходит вокруг октамера дважды. На рис. 29.7 схематически изображена ДНК, лежащая в виде двух витков спирали. Из этой схемы следует, что ДНК входит и выходит из нуклеосомы в точках, близко расположенных друг к другу. Однако до сих пор не уделяется достаточно внимания вопросу о том, с помощью какой модификации в укладке можно объяснить вариации длины ДНК в нуклеосоме. [c.364]

Чем же объясняется такое неслучайное расположение нуклеосом Показано, что в некоторых случаях (например, для нуклеосом. связанных с генами 5S-pPHK) смесь четырех очищенных гистонов, составляющих нуклеосому, in vitro образует ее точно на том же месте, где она расположена in vivo. Возможно, причина заключается в том, что нуклеосомы стремятся связаться таким образом, чтобы максимально заполнить богатую АТ малую бороздку ДНК. Такое предпочтение вызвано тем, что двойную спираль ДНК трудно уложить двумя плотными витками вокруг гистонового октамера, и для этого требуется значительное уплотнение на малой бороздке спирали ДНК (рис. 9-24). Как установлено на примере белка репрессора бактериофага (см. рис. 9-17). кластер, состоящий из двух или грех пар АТ и расположенный в малой бороздке, облегчает возникновение такого уплотнения. На характер расположения нуклеосом должны влиять и другие неизвестные пока свойства последовательности ДНК. [c.112]

Любая биологически целенаправленная активация ДНК происходит только под воздействием белков и при их непременном участии на всех стадиях последующего процесса. Проявление функциональных свойств ДНК немыслимо без участия множества различных так называемых ДНК-связывающих белков. В эукариотических клетках они традиционно подразделяются на две группы - гистоновые белки, участвующие в создании определенной структуры ДНК внутри клеточного ядра, и не-гистоновые белки, обеспечивающие биосинтез РНК. Ниже рассматриваются результаты рентгеноструктурного анализа гистонов и -галактозидазы, представителей обеих групп ДНК-связывающих белков. [c.109]

Общие свойства гистоновых генов. Первичная структура гистонов у самых разных эукариот высококонсервативна. Это неудивительно, поскольку гистоны играют ключевую роль в поддержании структуры хроматина (разд. 1.1.ж). И все же какие-то различия между гистонами существуют. Это касается прежде всего гистонов Н1 и в наименьшей степени НЗ и Н4. На разных этапах развития организма, на разных стадиях клеточного цикла или в разных тканях у представителей одного вида могут синтезироваться немного различающиеся гистоны. Например, большинство гистоновых генов синтезируется в 8-фазе клеточного цикла и, следовательно, параллельно репликации ДНК. Экспрессия других генов происходит с малой эффективностью в течение всего клеточного цикла. В отличие от аминокислотных последовательностей гистонов, достаточно консервативных у разных видов, число копий и организация гистоновых генов варьируют (рис. 9.18). Как и в случае тРНК-генов, это свидетельствует о том, что консервативность кодирующих последовательностей необязательно означает такую же консервативность числа копий генов или геномной организации. [c.181]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология