组蛋白与核小体有何关系
什么是组蛋白
组蛋白是在染色质中发现的基本蛋白质类型。它们是带正电荷的小蛋白质。H1、H2A、H2B、H3 和 H4 是组蛋白的类型。在细胞核中,它们与DNA相关,有助于将其浓缩成染色质。所有类型的组蛋白都参与DNA包裹的组蛋白核心的形成。组蛋白八聚体的形成如图1所示。
图1.组蛋白核心形成
组蛋白通过形成两种类型的染色质(即真染色质和异染色质)在基因调控中起主要作用。真染色质含有松散包装的DNA;因此,它显示出高表达率。然而,异染色质含有紧密包装的DNA。因此,异染色质中的基因很少表达。
组蛋白与核小体有何关系
DNA是带负电荷的分子,因为糖磷酸骨架中存在磷酸基团。因此,带正电荷的组蛋白可以以非常紧密的方式与DNA结合。DNA的高度浓缩结构是由DNA包裹在组蛋白核心周围形成的。包裹在组蛋白核心周围的DNA如图2所示。
图2.核小体
核小体作为染色质的基本结构和重复单元。它由组蛋白核心和包裹在其周围的一段DNA组成。组蛋白八聚体或组蛋白核心由四种组蛋白中的两种(H2A、H2B、H3 和 H4)组合而成。一个146碱基对长的DNA片段缠绕在组蛋白周围形成核小体。这种DNA拉伸包裹组蛋白八聚体约1.7圈。然后,另一种称为H1的组蛋白与组蛋白核心结合,允许另外20个碱基对DNA。这导致DNA拉伸在组蛋白核心周围以两个完整的轮包裹。这种结构被称为染色体。因此,一个166个碱基对长的DNA片段被包裹在染色体上。色谱体的结构如图3所示。
图3.染色质体
每条染色体都由数千条核小体组成,这些核小体通过称为接头DNA的DNA延伸连接在一起。接头DNA由20个碱基对组成。这形成了核小体的长链,使珠子在显微镜下呈刺状结构。
将DNA包装成核小体使DNA链的长度缩短了七倍。形成的染色质纤维的直径为20nm。然而,染色质进一步卷绕成30nm纤维,形成高阶结构。
结论
染色质是由相互连接的核小体序列组成的DNA的浓缩结构。核小体是染色质的结构单位。它由包裹在组蛋白核心上的一段DNA组成。组蛋白核心由八种组蛋白组成。因此,组蛋白是核小体的核心结构。