Unterschied zwischen Histonen und Nukleosomen

Hauptunterschied - Histone vs Nukleosomen
 

Es wird geschätzt, dass der menschliche Körper ungefähr 50 Billionen Zellen enthielt. In jeder Zelle gibt es ein Genom aus 46 Chromosomen. Diese 46 Chromosomen enthalten ungefähr 6 Milliarden DNA-Basenpaare. Die Länge zwischen zwei Basenpaaren wird auf 0,3 nm geschätzt, und die Gesamtlänge der DNA in 46 Chromosomen macht ungefähr 2 Meter aus. Wenn die Gesamtlänge der DNA in einem menschlichen Körper berechnet wird, beträgt sie 100 Billionen Meter DNA. Diese Gesamtlänge der chromosomalen DNA wird durch spezielle Proteine, die als Histone bezeichnet werden, innerhalb des Zellkerns gut verpackt. Diese DNA- und Histon-Komplexe sind als Chromatinfaser bekannt. Histonproteine ​​liefern die Energie, um DNA zu falten oder zu wickeln und sie fest in den Kern zu packen. DNA-Verpackung ist ein wichtiger Prozess bei Eukaryoten und erleichtert die Aufnahme der Gesamtlänge der DNA im Zellkern. Die Grundeinheit der DNA-Verpackung mit Histonproteinen wird als Nukleosom bezeichnet. Das Hauptunterschied zwischen Histonen und Nukleosomen ist das Histone sind die Proteine, die die DNA in Nukleosomen verpacken und ordnen, während Nukleosomen die Grundeinheiten der DNA-Verpackung sind. 

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was sind Histone?
3. Was sind Nukleosomen?
4. Ähnlichkeiten zwischen Histonen und Nukleosomen
5. Side-by-Side-Vergleich - Histone vs. Nukleosomen in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was sind Histone??

Histonproteine ​​werden als Hauptproteinkomponente der Chromatinfaser identifiziert. Sie sind alkalische Proteine. Diese Proteine ​​liefern Energie und essentielle Strukturen, um DNA zu wickeln und ihre Länge während des DNA-Packens in den Kern zu reduzieren. Sie dienen hauptsächlich als Spulen, in denen sich DNA windet und stabilisiert. Daher sind Histonproteine ​​äußerst wichtig für die Organisation von Chromosomen und die Verpackung von genetischem Material im Zellkern. Wenn Histonproteine ​​nicht vorhanden sind, gibt es keine Chromosomen, und die abgewickelte DNA wird sich über eine lange Länge erstrecken, wodurch sie schwer innerhalb des Zellkerns lokalisiert werden kann.

Histonproteine ​​arbeiten mit Nichthistonproteinen zusammen, um die DNA zu stabilisieren. Daher ist die Anwesenheit von Nicht-Histon-Proteinen für die Funktion von Histonen äußerst wichtig. Histonproteine ​​werden zu Kernproteinmolekülen, um Nukleosomen zu bilden, die Grundeinheiten des Chromatins sind. Es gibt 8 Histonproteine ​​in einem Nukleosom. DNA umwickelt den Histonkern-Octomer mehrmals und stabilisiert ihn.

Abbildung 01: Histone

Auch Histonproteine ​​sind an der Genregulation beteiligt. Sie helfen, die Genexpression zu kontrollieren. Histon-Proteine ​​sind im Gegensatz zu Nicht-Histon-Proteinen in Arten stark konserviert.

Was sind Nukleosomen??

Ein Nukleosom ist die grundlegende Struktureinheit der DNA-Verpackung. Es sieht aus wie eine Perle in einer Schnur. Es besteht aus einem DNA-Fragment, das um Histonproteine ​​gewickelt ist, die in einem Core-Histonprotein angeordnet sind. Core-Histon-Protein ist ein Octamer, das aus acht Histon-Proteinen besteht. Die acht Histonproteine, die im Octomer enthalten sind, sind vier Typen, nämlich H2A, H2B, H3 und H4. Von jedem Typ sind zwei Proteinmoleküle im Nukleosom enthalten. Kern-DNA umschließt das globulare Kern-Histon-Octamer eng und bildet ein Nukleosom. Die Nukleosomen werden dann zu einer kettenartigen Struktur angeordnet und fest um zusätzliche Histonproteine ​​gewickelt, um das stabile Chromatin in den Chromosomen herzustellen.

Abbildung 02: Nukleosom

Die Länge des Kern-DNA-Strangs, der das Histon-Octamer im Nukleosom umgibt, beträgt ungefähr 146 Basenpaare. Ungefährer Durchmesser des Nukleosoms beträgt 11 nm, und die Spirale der Nukleosomen im Chromatin (Solenoid) hat einen Durchmesser von 30 nm. Nukleosomen werden durch zusätzliche Histonproteine ​​unterstützt, um sich innerhalb des Zellkerns in eine eng gewickelte Struktur zu verpacken.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Histonen und Nukleosomen??

• Sowohl Histone als auch Nukleosomen stehen im Zusammenhang mit der DNA-Verpackung.
• Sowohl Histone als auch Nucleosomen sind für die Stabilität des Genoms wesentlich.
• Sowohl Histone als auch Nukleosomen sind Bestandteile des Chromatins.
• Im Kern von Eukaryoten sind sowohl Histone als auch Nukleosomen vorhanden.

Was ist der Unterschied zwischen Histonen und Nukleosomen??

Histone vs. Nukleosomen
Histone sind Hauptproteine, die Energie und strukturelle Oberflächen zum Wickeln von DNA liefern.	Nukleosomen sind die Grundeinheiten der DNA-Verpackung.
Zusammensetzung
Histone sind alkalische Proteine.	Nukleosomen bestehen aus Histonproteinen, DNA-Segmenten und anderen unterstützenden Proteinen.

Zusammenfassung - Histone vs Nukleosomen

DNA-Verpackung ist ein wichtiger Prozess in eukaryotischen Organismen. Es ermöglicht der DNA, sich im Inneren des Zellkerns unterzubringen, ohne sich zu dehnen und zu brechen und zu verlieren. Die DNA-Verpackung wird von Proteinen unterstützt, die als Histone bezeichnet werden. Diese Histonproteine ​​fungieren als Hauptproteine ​​der Grundeinheiten der DNA-Verpackung und es gibt vier Haupttypen. Die Basiseinheit der DNA-Verpackung wird als Nukleosom bezeichnet. Das Nukleosom besteht aus einem DNA-Segment, das um ein Core-Histon-Protein gewickelt ist. Es sieht aus wie eine Perle in einer Schnur. Nukleosomen bilden zusammen die Struktur der Chromatinfaser. Dies ist der Unterschied zwischen Histonen und Nukleosomen.

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Referenz:

1. „Histone“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17. Februar 2018. Hier verfügbar

2.Naturnachrichten, Nature Publishing Group. Hier verfügbar 

Bildhöflichkeit:

1.Protein H2AFJ PDB 1aoi'By Emw - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia  
2. 'Nukleosomenorganisation' Von Darekk2 - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia