Sự khác biệt chính - Histones và Nucleosomes
Người ta ước tính rằng cơ thể con người chứa khoảng 50 nghìn tỷ tế bào. Trong mỗi tế bào, có một bộ gen gồm 46 nhiễm sắc thể. 46 nhiễm sắc thể này chứa khoảng 6 tỷ cặp DNA cơ bản được đóng gói. Chiều dài giữa hai cặp bazơ được ước tính là 0,3 nm, và tổng chiều dài của DNA trong 46 nhiễm sắc thể chiếm khoảng 2 mét. Khi tính tổng chiều dài của DNA trong cơ thể người, nó là 100 nghìn tỷ mét DNA. Tổng chiều dài của DNA nhiễm sắc thể này được đóng gói độc đáo bên trong nhân bởi các protein đặc biệt gọi là histone. Các phức hợp DNA và histone này được gọi là sợi nhiễm sắc. Các protein histone cung cấp năng lượng để gấp hoặc cuộn DNA và đóng gói chúng chặt chẽ bên trong nhân. Đóng gói DNA là một quá trình quan trọng ở sinh vật nhân chuẩn, và nó tạo điều kiện thuận lợi cho việc lưu giữ tổng chiều dài của DNA trong nhân tế bào. Đơn vị cơ bản của quá trình đóng gói DNA với các protein histone được gọi là nucleosome. Sự khác biệt cơ bản giữa histone và nucleosomes là histone là protein đóng gói và sắp xếp thứ tự DNA thành nucleosom trong khi nucleosom là đơn vị cơ bản của quá trình đóng gói DNA.
Histones là gì?
Các protein histone được xác định là thành phần protein chính của sợi nhiễm sắc. Chúng là những protein có tính kiềm. Các protein này cung cấp năng lượng và các cấu trúc thiết yếu để cuộn DNA và giảm chiều dài của nó trong quá trình đóng gói DNA vào nhân. Chúng chủ yếu hoạt động như các ống cuộn trong đó DNA cuộn và ổn định. Do đó, protein histone cực kỳ quan trọng trong việc tổ chức nhiễm sắc thể và đóng gói vật chất di truyền bên trong nhân. Nếu protein histone không tồn tại, các nhiễm sắc thể sẽ không tồn tại và DNA chưa được liên kết sẽ kéo dài thành một chiều dài khiến chúng khó định vị trong nhân.
Các protein histone làm việc cùng với các protein nonhistone để ổn định DNA. Do đó, sự hiện diện của các protein nonhistone là vô cùng quan trọng đối với chức năng của các histon. Các protein histone trở thành các phân tử protein cốt lõi để hình thành các nucleosom là đơn vị cơ bản của chất nhiễm sắc. Có 8 protein histone trong một nucleosome. DNA cuộn nhiều lần xung quanh octomer lõi histone và ổn định nó.
Hình 01: Biểu đồ
Và các protein histone cũng tham gia vào quá trình điều hòa gen. Chúng giúp kiểm soát sự biểu hiện gen. Các protein histone được bảo tồn cao ở các loài, không giống như các protein không phải đá.
Nucleosomes là gì?
Một nucleosome là đơn vị cấu trúc cơ bản của quá trình đóng gói DNA. Nó trông giống như một hạt trong một chuỗi. Nó bao gồm một đoạn DNA quấn quanh các protein histone được sắp xếp trong một protein histone lõi. Protein histone lõi là một octamer bao gồm tám protein histone. 8 protein histone có trong octomer là 4 loại là H2A, H2B, H3 và H4. Từ mỗi loại, hai phân tử protein được đưa vào nucleosome. DNA lõi bao bọc chặt chẽ xung quanh octamer histone lõi hình cầu và tạo ra một nucleosome. Sau đó, các nucleosom được sắp xếp thành một chuỗi giống như cấu trúc và được bao bọc xung quanh các protein histone bổ sung một cách chặt chẽ để tạo nên chất nhiễm sắc ổn định trong nhiễm sắc thể.
Hình 02: Nucleosome
Chiều dài của sợi DNA lõi bao quanh octamer histone trong nucleosome là khoảng 146 cặp base. Đường kính gần đúng của thể nhân là 11 nm, và vòng xoắn của các thể nhân trong chất nhiễm sắc (solenoid) có đường kính là 30 nm. Nucleosomes được hỗ trợ bởi các protein histone bổ sung để đóng gói thành cấu trúc cuộn chặt bên trong hạt nhân.
Sự tương đồng giữa Histones và Nucleosomes là gì?
- Cả histon và nucleosom đều liên kết với quá trình đóng gói DNA.
- Cả histon và nucleosom đều cần thiết cho sự ổn định của bộ gen.
- Cả histon và nucleosom đều là thành phần của chất nhiễm sắc.
- Cả histon và nucleosom đều có trong nhân của sinh vật nhân chuẩn.
Sự khác biệt giữa Histones và Nucleosomes là gì?
Histones so với Nucleosomes |
|
| Histones là protein chính cung cấp năng lượng và bề mặt cấu trúc để tạo mạch DNA xung quanh chúng. | Nucleosomes là đơn vị cơ bản của quá trình đóng gói DNA. |
| Thành phần | |
| Histone là protein có tính kiềm. | Nucleosomes bao gồm các protein histone, các đoạn DNA và các protein hỗ trợ khác. |
Tóm tắt - Histones vs Nucleosomes
Đóng gói DNA là một quá trình quan trọng trong sinh vật nhân thực. Nó cho phép DNA có thể chứa bên trong nhân mà không bị kéo căng và bị đứt gãy và mất đi. Đóng gói DNA được hỗ trợ bởi các protein gọi là histone. Các protein histone này hoạt động như các protein chính của các đơn vị cơ bản của quá trình đóng gói DNA và có 4 loại chính. Đơn vị cơ bản của bao bì DNA được gọi là nucleosome. Nucleosome bao gồm một đoạn DNA quấn quanh một protein histone lõi. Nó trông giống như một hạt trong một chuỗi. Nuclêôxôm nói chung tạo nên cấu trúc của sợi nhiễm sắc. Đây là sự khác biệt của histon và nucleosom.
Tải xuống bản PDF của Histones vs Nucleosomes
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho các mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây: Sự khác biệt giữa Histones và Nucleosomes
