Czy prokarionty mają histony: dlaczego, jak i szczegółowe informacje?

Prokariota to prymitywne komórki pozbawione histonów.

Histony to białka alkaliczne związane z eukariotycznym DNA. Odpowiadają za pakowanie genomu, ponieważ eukariotyczne DNA ma bardzo duże rozmiary.

Chromosom prokariotyczny DNA jest bardzo mały i jest powiązany i związany ze sobą przez inny zestaw białek zwanych NAP.

Jeśli więc zostanie zadane pytanie „czy prokariota mają histony?” odpowiedź byłaby po prostu nie. Histony są cechą unikalną dla eukariotycznego systemu organizacyjnego chromosomów.

Dlaczego prokariota nie mają histonów?

Prokarionty nie mają prawdziwych chromosomów, więc nie mają histonów.

Histony są technicznie używane do pakowania dużych chromosomów w łatwiejszy do opanowania rozmiar. Prokariotyczne DNA jest mały i składa się tylko z jednego chromosomu.

Tylko niektóre prokarionty, takie jak te w Archae, które służą jako pomost między prokariontami a eukariotami, mają białka histonowe. Dzieje się tak prawdopodobnie dlatego, że mają bardziej złożony układ chromosomalny w porównaniu z niższymi prokariotami.

Niechromosomalne DNA, takie jak w plazmidy są tylko okrągłymi fragmentami DNA i nie wymagają żadnej specjalnej organizacji.

Co mają prokariota zamiast histonów?

Prokariota mają inne białka lub NAP w celu organizacji chromosomów.

NAP lub białka związane z nukleoidami to zbiór polipeptydów o niewielkiej masie cząsteczkowej. Wiążą prokariotyczne DNA obecne w nukleoidzie i zmieniają jego kształt, strukturę i zdolności.

Nukleoid 800px Subhash 02 2
Organizacja prokariotycznego DNA wokół NAP Obraz: Wikipedia

Przez zdolności oznacza to zmianę szybkości, z jaką zachodzi transkrypcja i translacja w nukleoidowym DNA. Niektóre NAP mogą również wiązać się z RNA i zmieniać profil ekspresji genów w komórce na poziomie posttranskrypcyjnym.

Białka związane z nukleoidami (NAP) odgrywają rolę zarówno w architekturze nukleoidów, jak i regulacji ekspresji genów, i staje się jasne, że NAP i transkrypcja współpracują ze sobą, aby zapewnić strukturę genomu bakteryjnego.

Czy chromosomy prokariotyczne mają histony?

Wśród prokariontów tylko Archeae posiadają histony.

Prokariota nie mają typowego chromosomu struktura zamknięta w jądrze otoczonym błoną. Technicznie rzecz biorąc, nie mają też prawdziwego chromosomu.

Potwierdza to również brak histonów, które pakują chromosomalny DNA w organizmach eukariotycznych jądro. Ponieważ prokariotyczne DNA jest bardzo małe i nie jest tak złożone w strukturze w porównaniu do eukariotyczny DNA.

Nukleoid 1920px Subhash 05 1
Podstawowa różnica w organizacji DNA u prokariontów i eukariontów
Obraz: Wikipedia

Zamiast tego, chromosomy prokariotyczne są związane z innym zestawem białek zwanych białkami asocjacyjnymi nuceloidów, czyli po prostu NAP. NAP są ważne dla chromosomalny bakteryjny organizacja, replikacja, segregacja, naprawa i ekspresja.

Czy eukarionty mają histony?

Białka histonowe są nieodłącznie związane z chromosom eukariotyczny organizacja.

DNA u eukariontów może mieć nawet trzy metry długości. Potrzebny jest więc jakiś rodzaj kotwicy, aby skondensować ten długi łańcuch i dopasować go do jądro komórki który ma maksymalną średnicę 6 mikrometrów.

Tak więc długi łańcuch DNA jest zwijany, a następnie superzwijany, aby skondensować go w chromosomy, które są ponownie splątane, aby wszystko mogło zmieścić się w jądro komórkowe. Każda komórka ludzka zawiera 23 pary chromosomów (44 autosomy i 2 allosomy), z których wszystkie muszą pasować do tego malutkiego 6-mikrometrowego jądra

Wymaga to bardzo wydajnego systemu organizacyjnego, który musi również uwzględniać chemiczną naturę cząsteczek DNA. Stąd białka histonowe mają zasadniczy skład.

Czy wszystkie eukarionty mają histony?

Organizacja chromatyny oparta na histonach u eukariontów jest standardem w przyrodzie.

Rozmiar DNA eukariontów jest bardzo długi i w przeciwieństwie do prokariontów, mogą zawierać wiele par chromosomów. Chromosomy muszą być wydajnie skondensowane, aby mogły zmieścić się w maleńkim jądrze.

Więc DNA wiąże się wokół DNA, które następnie wokół niego brudzi. Głównym problemem jest to, że chromosomy muszą ponownie rozwinąć się i skondensować podczas mitoza i mejoza i odrzut i rozplątywanie jednej komórki podział się skończył.

czy-prokariota-mają-histony
Montaż histonów i zwijanie DNA w jądro eukariotyczne
Obraz: Wikipedia

Prokariota mają białka związane z nukleoidami lub NAP zamiast histonów, które działają podobnie. To dlatego, że prokariotyczne DNA jest bardzo mały i może w sumie odpowiadać tylko za jeden chromosom.

Dlaczego eukarionty mają histony?

Histony są organizatorami chromosomów nieodłącznymi dla eukariontów.

Histony to proste polipeptydy, które są chemicznie zasadowe, dzięki czemu kwasowe DNA może się wokół nich owijać i nie uwalniać. Można powiedzieć, że działają jak szpule do zwijania DNA.

Eukariotyczne DNA może być bardzo długie, nawet do trzech metrów. To musi pasować do jądro komórkowe który ma tylko 6 mikrometrów, tak samo jak u ssaków. Niższe eukarionty mają nawet małe rozmiary jąder, ale rozmiar genomu nie różni się zbytnio.

Mimo to całe to DNA musi pasować do jądra. Histony umożliwiają zwijanie się wokół nich długich nici DNA i superskręcenie w celu utworzenia bardziej zwężonej struktury. Nie jest to jednak trwałe.

800px Kroki w złożeniu nukleosomu.svg
Zespół nukleosomów u eukariontów
Obraz: Wikipedia
ia

 Natura histonu pozwala DNA rozwinąć się i skondensować z chromatyny do forma chromosomu podczas komórki podział. Po zakończeniu podziału komórek chromatyna może ponownie się rozwinąć i wrócić do swojej nitkowatej postaci chromatyny.

Ta wolność jest prezentowana eukariotycznemu DNA chromosomowemu tylko dzięki obecności białek histonowych.

Przeczytaj także: