DNAパッケージングとは（原核生物と真核生物において）



の DNAパッケージング 細胞内のDNAの制御された圧縮を定義する用語です。細胞が存在しない（そして実際にはウイルスにさえ存在しない）場合でも、DNAは遊離しています。.

DNAは非常に長い分子であり、さらに、常に多種多様なタンパク質と相互作用しています。それが保有する遺伝子の発現のプロセシング、遺伝および制御のために、ＤＮＡは特定の空間的構成を採用する。これは、細胞が異なるレベルの圧縮でＤＮＡのパッケージングの各段階を厳密に制御することによって達成される。.

ウイルスはそれらの核酸について異なるパッケージング戦略を有する。お気に入りの一つは、コンパクトスパイラルの形成です。ウイルスはそれらを覆い、それらを保護し動員するタンパク質に包まれた核酸であると言えるでしょう。.

原核生物では、DNAは、ヌクレオイドと呼ばれる構造の複雑なループの形成を決定するタンパク質と結合しています。一方、真核細胞におけるDNA圧縮の最大レベルは、有糸分裂染色体または減数分裂染​​色体です。.

B-DNAが包装されていない唯一の例はその目的を追求する研究室です.

索引

  • 1 DNAの構造
  • 2バクテリア核様体
  • 3真核生物染色体の圧縮レベル
    • 3.1ヌクレオソーム
    • 3.2 30 nmのファイバ
    • 3.3ネクタイとターン
  • 4減数分​​裂DNAの圧縮
  • 5参考文献

DNAの構造

ＤＮＡは、二重らせんを形成する２つの逆平行バンドによって形成されている。それらの各々は、窒素含有塩基に結合した糖が結合するホスホジエステル結合の骨格を提示する。.

分子内では、1つのバンドの窒素含有塩基が相補バンドと水素結合（2つまたは3つ）を形成します。.

このような分子では、大部分の重要な結合角は自由回転を示します。窒素糖、糖 - リン酸基およびホスホジエステル結合は柔軟性があります.

これは、柔軟なロッドとして見られるDNAが、曲がりそして曲がる能力を示すことを可能にする。この柔軟性により、DNAは複雑な局所構造を取り入れ、短距離、中距離、長距離で相互作用結合を形成することができます。.

この柔軟性は、人間の各二倍体細胞で2メートルのDNAがどのように維持されることができるかも説明します。配偶子（一倍体細胞）では、それはDNAメーターでしょう.

バクテリア核様体

破ることのできない法則ではありませんが、細菌の染色体は単一の二本鎖DNA二本鎖DNA分子として存在します.

二重らせんはそれ自体をより回転させ（1回転あたり10 bpを超える）、したがっていくらかの圧縮を生み出す。酵素的に制御された操作により、ローカルノットも生成されます。.

さらに、ドメイン内に大きなループを形成することを可能にするDNA中の配列がある。我々は、スーパーロールアミントと秩序あるループから生じる構造をヌクレオシドと呼ぶ。.

これらは、ぎっしり詰まった染色体にいくらかの構造安定性を提供するいくつかのタンパク質のおかげで動的な変化を経験する。バクテリアと古細菌の密集度は非常に効率的であるため、1つのヌクレオイドにつき複数の染色体が存在する可能性があります。.

核様体は原核生物ＤＮＡを少なくとも１０００回圧縮する。核様体の非常に位相的な構造は、染色体が保有する遺伝子の調節の基本的な部分です。つまり、構造と機能が同じユニットを構成する.

真核生物染色体の圧縮レベル

真核細胞核のDNAは裸ではありません。それは多くのタンパク質と相互作用し、そのうち最も重要なものはヒストンです。ヒストンは、DNAに非特異的に結合する、小さな、正電荷を帯びたタンパク質です。.

我々が観察しているのは核内でDNA複合体：ヒストンであり、これをクロマチンと呼んでいます。通常は発現されない、高度に濃縮されたクロマチンは、ヘテロクロマチンです。対照的に、最も圧縮されていない（緩い）、またはユークロマチンは、発現されている遺伝子とクロマチンです.

クロマチンにはいくつかのレベルの圧縮があります。最も基本的なものはヌクレオソームのそれです。続いてソレノイド繊維と界面クロマチンループ。染色体が分割されている場合のみ、最大圧縮レベルが表示されます。.

ヌクレオソーム

ヌクレオソームはクロマチン構成の基本単位です。各ヌクレオソームは一種のドラムを形成するヒストンの八量体によって形成される.

八量体は、ヒストンＨ２Ａ、Ｈ２Ｂ、Ｈ３およびＨ４のそれぞれの２つのコピーによって形成される。彼らの周りでは、DNAは約1.7周します。それに続いて、ヒストンＨ１と結合した２０ｐｂリンカーと呼ばれる遊離ＤＮＡの画分、そして別のヌクレオソームが続く。ヌクレオソーム内のDNA量とそれに結合するDNA量は約166塩基対です.

コンパクトＤＮＡを分子に約７回充填するこの工程。つまり、1メートルから14 cmを超えるDNAまで.

正のヒストンがDNAの負の電荷とその結果生じる静電的自己インパルスを打ち消すので、このパッキングは可能です。他の理由は、DNAがヒストン八量体を回転させることができるような方法で曲がることができるということです.

30 nmのファイバ

多数の連続したヌクレオソームを形成するネックレス中のビーズの繊維はさらによりコンパクトな構造に巻かれる.

どのような構造が実際に採用されているかはわかりませんが、約30 nmの厚さに達することはわかっています。これはいわゆる30 nmファイバです。ヒストンH1はその形成と安定性に必須である.

３０ｎｍファイバーは、ヘテロクロマチンの基本構造単位である。ゆるいヌクレオソームのそれ、ユークロマチンのそれ.

ネクタイとターン

しかしながら、３０ｎｍファイバは完全に線形ではない。それどころか、それは、ほとんど知られていないタンパク質マトリックス上に、蛇行状に長さ約300nmのループを形成する。.

タンパク質マトリックス上のこれらのループは、直径２５０ｎｍのよりコンパクトなクロマチン繊維を形成する。最後に、それらは、有糸分裂染色体の姉妹染色分体のうちの1つを生じさせる厚さ700 nmの単純ならせん状に整列している。.

結局、核クロマチン中のＤＮＡは分裂細胞の染色体中で約１万倍圧縮される。相間核では、「直鎖状」DNAと比較して約1000倍であるため、その圧縮率も高い.

DNAの減数分裂

発生生物学の世界では、配偶子形成はエピゲノムをリセットすると言われています。すなわち、それは配偶子の創始者の人生が作り出したまたは経験したというDNAマークを消します.

これらのマーカーは、ＤＮＡメチル化およびヒストンの共有結合修飾（ヒストンコード）を含む。しかし、すべてのエピゲノムがリセットされるわけではありません。ブランドに残っているものは、父方または母方の遺伝的インプリントの原因となります。.

配偶子形成への暗黙の再設定は、精子でより見やすくなります。精子では、DNAにヒストンが詰まっていません。したがって、生産生物におけるその改変に関連する情報は、一般的には受け継がれない。.

精子にはプロタミンと呼ばれる非特異的DNA結合タンパク質との相互作用のおかげでDNAが包まれています。これらのタンパク質は互いにジスルフィド架橋を形成し、静電気的に反発しない重なり合ったDNA層の形成を助けます。.

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