Belangrijk verschil - Histonen versus nucleosomen
Er wordt geschat dat het menselijk lichaam ongeveer 50 biljoen cellen bevatte. In elke cel bevindt zich een genoom dat bestaat uit 46 chromosomen. Deze 46 chromosomen bevatten ongeveer 6 miljard basenparen verpakt DNA. De lengte tussen twee basenparen wordt geschat op 0,3 nm, en de totale lengte van DNA in 46 chromosomen is ongeveer 2 meter. Wanneer de totale lengte van het DNA in een menselijk lichaam wordt berekend, is het 100 biljoen meter DNA. Deze totale lengte van het chromosomale DNA is mooi verpakt in de kern door speciale eiwitten die histonen worden genoemd. Deze DNA- en histoncomplexen staan bekend als chromatinevezels. Histon-eiwitten leveren de energie voor het vouwen of oprollen van DNA en het stevig inpakken in de kern. DNA-verpakking is een essentieel proces bij eukaryoten en het vergemakkelijkt de accommodatie van de totale lengte van DNA in de celkern. De basiseenheid van DNA-verpakking met histon-eiwitten staat bekend als een nucleosoom. Het belangrijkste verschil tussen histonen en nucleosomen is dat histonen de eiwitten zijn die het DNA in nucleosomen verpakken en ordenen, terwijl nucleosomen de basiseenheden zijn van DNA-verpakkingen.
Wat zijn histonen?
Histone-eiwitten worden geïdentificeerd als de belangrijkste eiwitcomponent van de chromatinevezel. Het zijn alkalische eiwitten. Deze eiwitten leveren energie en essentiële structuren om DNA op te winden en de lengte ervan te verminderen tijdens de DNA-verpakking in de kern. Ze fungeren voornamelijk als spoelen waarin DNA zich opwindt en stabiliseert. Daarom zijn histon-eiwitten uiterst belangrijk bij het organiseren van chromosomen en het verpakken van genetisch materiaal in de kern. Als histon-eiwitten niet bestaan, zouden de chromosomen niet bestaan en zal het afgewikkelde DNA zich uitrekken tot een lange lengte waardoor ze moeilijk te lokaliseren zijn in de kern.
Histone-eiwitten werken samen met niet-histoneiwitten om het DNA te stabiliseren. Daarom is de aanwezigheid van niet-histoneiwitten uiterst belangrijk voor de functie van histonen. Histon-eiwitten worden kerneiwitmoleculen om nucleosomen te vormen die basiseenheden van chromatine zijn. Er zijn 8 histon-eiwitten in één nucleosoom. DNA wikkelt zich meerdere keren rond de histonkern octomeer en stabiliseert deze.
Figuur 01: Histonen
En ook histon-eiwitten zijn betrokken bij genregulatie. Ze helpen de genexpressie onder controle te houden. Histoneiwitten zijn sterk geconserveerd in soorten, in tegenstelling tot niet-histoneiwitten.
Wat zijn nucleosomen?
Een nucleosoom is de structurele basiseenheid van DNA-verpakkingen. Het ziet eruit als een kraal aan een touwtje. Het bestaat uit een DNA-fragment dat is gewikkeld rond histon-eiwitten die zijn gerangschikt in een kern-histon-eiwit. Kern histon-eiwit is een octameer dat is samengesteld uit acht histon-eiwitten. De 8 histon-eiwitten die zich in de octomeer bevinden, zijn vier typen, namelijk H2A, H2B, H3 en H4. Van elk type worden twee eiwitmoleculen in het nucleosoom opgenomen. Kern-DNA wikkelt zich strak om het bolvormige kernhiston-octameer en vormt een nucleosoom. Nucleosomen worden vervolgens gerangschikt in een kettingachtige structuur en stevig om extra histon-eiwitten gewikkeld om het stabiele chromatine in de chromosomen te maken.
Figuur 02: Nucleosoom
De lengte van de kern-DNA-streng die zich om het histon-octameer in het nucleosoom wikkelt, is ongeveer 146 basenparen. De geschatte diameter van het nucleosoom is 11 nm en de spiraal van nucleosomen in het chromatine (solenoïde) heeft een diameter van 30 nm. Nucleosomen worden ondersteund door extra histon-eiwitten om te verpakken in een strak opgerolde structuur in de kern.
Wat zijn de overeenkomsten tussen histonen en nucleosomen?
- Zowel histonen als nucleosomen worden geassocieerd met DNA-verpakking.
- Zowel histonen als nucleosomen zijn essentieel voor de stabiliteit van het genoom.
- Zowel histonen als nucleosomen zijn componenten van chromatine.
- Zowel histonen als nucleosomen zijn aanwezig in de kern van eukaryoten.
Wat is het verschil tussen histonen en nucleosomen?
Histonen versus nucleosomen |
|
| Histonen zijn de belangrijkste eiwitten die energie en structureel oppervlak leveren om het DNA om hen heen te winden. | Nucleosomen zijn de basiseenheden van DNA-verpakkingen. |
| Compositie | |
| Histonen zijn alkalische eiwitten. | Nucleosomen zijn samengesteld uit histon-eiwitten, DNA-segmenten en andere ondersteunende eiwitten. |
Samenvatting – Histonen versus nucleosomen
DNA-verpakking is een belangrijk proces in eukaryote organismen. Het zorgt ervoor dat DNA zich in de kern kan accommoderen zonder uit te rekken en te onderwerpen aan breuken en verliezen. DNA-verpakking wordt ondersteund door eiwitten die histonen worden genoemd. Deze histon-eiwitten fungeren als de belangrijkste eiwitten van de basiseenheden van DNA-verpakkingen en er zijn vier hoofdtypen. Basiseenheid van de DNA-verpakking staat bekend als nucleosoom. Nucleosoom is samengesteld uit een DNA-segment dat is gewikkeld rond een histon-eiwit in de kern. Het ziet eruit als een kraal aan een touwtje. Nucleosomen maken gezamenlijk de structuur van chromatinevezels. Dit is het verschil tussen histonen en nucleosomen.
Download de PDF van Histonen vs Nucleosomen
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienota. Download de PDF-versie hier: Verschil tussen histonen en nucleosomen
