النيوكليوسومات هي المعقّد DNA-هيستون، حيث يلتف حبلا الحمض النووي DNA حول نواة هيستون. جوهر هيستون هو أوكتامر يحتوي على نسختين من بروتينات هيستون H2A و H2B و H3 و H4.
المفارقة
للمفارقة، تؤدي النيوكليوسومات وظيفتين متعاكستين في وقت واحد. من ناحية، تتمثل مسؤوليتهم الرئيسية في حماية خيوط الحمض النووي الحساسة من التلف المادي والمساعدة في تحقيق نسبة ضغط أعلى. بينما من ناحية أخرى، يجب أن يسمحوا لإنزيمات البوليميراز بالوصول إلى الحمض النووي المرتبط بالهيستونات للتكرار والنسخ. الآلية التي بواسطتها تحل النيوكليوسومات هاتين المشكلتين هي من خلال الكشف الجزئي للحمض النووي من النوكليوزومات أو تعديلات بروتين هيستون.
البنية الأساسية
تشترك بروتينات قلب الهيستون في نموذج مشترك محفوظ هيكلياً يسمى “؛طية هيستون”؛ ولها منطقة ذيل ممتدة متنقلة. تتكون طية الهيستون من حلزونات ألفا وحلقات. أثناء ثنائي مفعول الهيستون، تترابط حلقات من بروتينين هيستون معاً، وتشكل ثنائيات هيستون.
يرتبط كل هيستون بثلاثة أخاديد صغيرة متتالية من الحمض النووي. يلعب الحلزون ألفا-هيليكس والذيل الطرفي N لكل بروتين هيستون دوراً مهماً في الارتباط بالحمض النووي. وبالتالي، فإن أي تعديلات كيميائية على ذيل الهيستون يمكن أن تعدل مجموعة الكروماتين ووظيفته. تتضمن بعض تعديلات الهيستون الأكثر شيوعاً الأسيتلة والمثيلة والفسفرة.
متغيرات هيستون
تحتوي بروتينات هيستون على العديد من النظائر أو المتغيرات مثل H2A.1 أو H2A.2 أو H2A.X أو H3.3 أو CENP-A. تختلف هذه المتغيرات في تسلسل الأحماض الأمينية وتؤدي وظائف متميزة. تكون النيوكليوسومات ذات المتغيرات هيستون أكثر قدرة على الحركة من النيوكليوسومات العادية. على سبيل المثال، يظهر دمج H2A.Z في النواة لتفعيل النسخ.
