Nukleosom

SEBUAH Nukleosom mewakili unit pengemasan terkecil dari sebuah kromosom Bersama dengan protein penghubung dan DNA penghubung, nukleosom termasuk dalam kromatin, bahan dari mana kromosom dibuat. Sehubungan dengan antibodi terhadap nukleosom, penyakit autoimun pada sirkuit rematik dapat berkembang.

Apa itu nukleosom?

Nukleosom terdiri dari DNA yang membungkus oktamer yang terbuat dari histon. Histon adalah molekul protein dasar tertentu yang mengembangkan ikatan kuat dengan rantai DNA. Asam amino dasar umum lisin dan arginin secara khusus menjamin kebasaan histon.

Protein dasar dapat terikat kuat dengan DNA asam dan dengan demikian membentuk struktur nukleosom yang padat. Nukleosom, bagaimanapun, hanyalah unit pengemasan yang paling dasar dari kromatin dan dengan demikian kromosom. Penemuan nukleosom terjadi pada tahun 1973 oleh Donald Olins dan Ada melalui representasi mikroskopis elektron dari inti sel yang membengkak. Apa yang disebut struktur solenoida DNA terungkap. Ini adalah kompresi sejumlah besar nukleosom menjadi serat kromatin.

Serat ini terlihat seperti kumparan melingkar. Nukleosom individu dihubungkan satu sama lain oleh apa yang disebut histon penghubung, yang terikat pada DNA penghubung, dan membentuk struktur organisasi yang disebut serat 30 nm dalam kromatin.

Anatomi & struktur

Nukleosom terdiri dari dua komponen dasar, histon dan DNA. Histon awalnya membentuk oktamer histon. Ini mewakili kompleks protein yang terdiri dari delapan histon. Blok bangunan dasar dari kompleks ini adalah empat histon yang berbeda. Ini termasuk protein H3, H4, H2A dan H2B. Dua histon identik masing-masing bergabung untuk membentuk dimer.

Oktamer histon pada gilirannya terdiri dari empat dimer yang berbeda. Bagian DNA dengan 147 pasangan basa sekarang membungkus 1,65 kali mengelilingi kompleks protein yang dihasilkan dan membentuk struktur superhelix kidal. Pemutaran DNA ini memperpendek panjangnya ketujuh dari 68 nanometer menjadi 10 nanometer. Selama proses pencernaan histon oleh enzim DNase, partikel inti nukleosom dibuat, yang terdiri dari oktamer histon dan fragmen DNA dari 147 pasangan basa.

Partikel inti nukleosom individu dihubungkan satu sama lain oleh linker histone H1. Histon penaut juga terkait dengan DNA penaut. Histon H1 pada gilirannya mewakili sejumlah besar molekul protein yang bervariasi tergantung pada jaringan, organ, dan jenisnya. Namun, mereka tidak mempengaruhi struktur nukleosom. Ketika nukleosom dihubungkan melalui linker histone H1 dan DNA linker, yang disebut serat 30 nm terbentuk, yang mewakili tingkat organisasi DNA yang lebih tinggi.

Serat 30nm adalah serat kromatin setebal 30 nanometer dalam bentuk kumparan luka (struktur solenoida). Histon adalah protein yang sangat konservatif yang hampir tidak berubah selama evolusi. Ini karena kepentingan fundamentalnya untuk mengamankan dan mengemas DNA di semua makhluk hidup eukariotik. Struktur nukleosom di semua sel eukariotik adalah sama.

Fungsi & tugas

Pentingnya nukleosom terletak pada kemampuannya untuk mengemas materi genetik di ruang terkecil dalam inti sel dan pada saat yang sama mengamankannya. Bahkan dengan kondisi kondensasi kromosom yang kurang padat, kemasannya masih sangat rapat. Namun, pada saat yang sama, enzim mencapai DNA dalam kasus ini.

Di sini mereka kemudian dapat memulai transfer informasi genetik ke mRNA dan sintesis protein. Nukleosom juga sangat penting dalam proses epigenetik. Epigenetik adalah tentang perubahan aktivitas gen dalam sel individu, yang antara lain menyebabkan diferensiasi sel tubuh menjadi organ yang berbeda. Selanjutnya, karakteristik yang diperoleh berkembang melalui perubahan epigenetik.

Bagaimanapun, struktur genetik dasar dari materi genetik tetap dipertahankan. Berbagai gen dapat dinonaktifkan dengan mengikat histon atau dengan metilasi, dan dapat diaktifkan kembali dengan kemasan yang tidak terlalu rapat.

Anda dapat menemukan obat Anda di sini

Penyakit

Ada penyakit yang berhubungan dengan nukleosom. Ini terutama penyakit autoimun di mana sistem kekebalan menghasilkan antibodi terhadap protein tubuh sendiri. Antara lain, nukleosom juga bisa terpengaruh.

Pada penyakit autoimun sistemik lupus erythematosus (SLE), nukleosom mewakili antigen yang diserang oleh sistem kekebalan tubuh sendiri. Dalam perkembangan systemic lupus erythematosus (SLE), kombinasi faktor genetik dengan pengaruh lingkungan berperan dalam patogenesis. Peningkatan konsentrasi nukleosom yang bersirkulasi ditemukan dalam serum pasien. Nukleosom bebas dapat memicu reaksi inflamasi dan menyebabkan kematian sel limfosit. Selain itu, kerusakan nukleosom yang rusak, misalnya karena aktivitas deoksiribonuklease yang diturunkan secara genetik (DNase1) yang ditentukan secara genetik, dapat menyebabkan peningkatan konsentrasinya dan dengan demikian meningkatkan risiko pengembangan penyakit autoimun seperti lupus erythematosus (SLE) yang ditujukan untuk melawan nukleosom.

Lupus eritematosus (SLE) ditandai dengan gambaran klinis yang sangat luas. Organ yang sangat berbeda dapat terpengaruh. Gejala paling sering muncul pada kulit, persendian, pembuluh darah dan pleura. Eritema berbentuk kupu-kupu yang khas terbentuk di kulit. Ini diperkuat oleh radiasi matahari. Selain rambut rontok, pembuluh darah kecil juga menjadi meradang. Sindrom Raynaud (perubahan warna putih menjadi kebiruan pada kulit) diamati saat terkena dingin. Peradangan sendi yang luas juga berkembang. Jika ginjal terkena, prognosis untuk penyakit ini memburuk karena risiko gagal ginjal.