न्यूक्लिओसोम: रचना, कार्य आणि रोग

न्यूक्लियोसोम हे गुणसूत्राच्या सर्वात लहान पॅकेजिंग युनिटचे प्रतिनिधित्व करते. लिंकर प्रोटीन आणि लिंकर डीएनए सोबत, न्यूक्लियोसोम्सचा भाग असतो क्रोमॅटिन, बनवणारी सामग्री गुणसूत्र. स्वयंप्रतिकार रोग संधिवाताच्या वर्तुळाचा विकास होऊ शकतो प्रतिपिंडे nucleosomes करण्यासाठी.

न्यूक्लियोसोम म्हणजे काय?

न्यूक्लियोसोम्स हिस्टोनच्या अष्टाभोवती डीएनए जखमेने बनलेले असतात. हिस्टोन्स हे काही मूलभूत प्रथिने आहेत रेणू जे डीएनए साखळीला मजबूत बंधनकारक शक्ती विकसित करतात. विशेषतः, मुबलक मूलभूत अमिनो आम्ल लाइसिन आणि प्रथनाचे पचन होऊन निर्माण झालेले एक आवश्यक ऍमिनो आम्ल हिस्टोन्सची मूलभूतता प्रदान करा. मूलभूत प्रथिने न्यूक्लियोसोमची घट्ट बांधलेली रचना तयार करण्यासाठी अम्लीय डीएनएला घट्ट बांधता येते. तथापि, न्यूक्लियोसोम हे फक्त सर्वात मूलभूत पॅकेजिंग युनिट आहे क्रोमॅटिन आणि अशा प्रकारे गुणसूत्राचे. न्यूक्लियोसोमचा शोध डोनाल्ड ओलिन्स आणि एडा यांनी 1973 मध्ये सुजलेल्या सेल न्यूक्लीच्या इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपिक इमेजिंगद्वारे लावला होता. यातून डीएनएची तथाकथित सोलेनोइड रचना उघड झाली. हे अ मध्ये न्यूक्लियोसोमच्या मोठ्या संख्येचे संक्षेपण आहे क्रोमॅटिन फायबर हा फायबर गुंडाळलेल्या कॉइलसारखा दिसतो. वैयक्तिक न्यूक्लियोसोम्स तथाकथित लिंकर हिस्टोन्सद्वारे एकत्र जोडलेले असतात, जे लिंकर DNA ला बांधलेले असतात आणि 30-nm फायबर म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या क्रोमॅटिनमध्ये संघटनात्मक रचना तयार करतात.

शरीर रचना आणि रचना

न्यूक्लियोसोममध्ये दोन मूलभूत घटक असतात, हिस्टोन्स आणि डीएनए. हिस्टोन प्रथम हिस्टोन ऑक्टॅमर बनवतात. हे आठ हिस्टोन्सचे प्रोटीन कॉम्प्लेक्स दर्शवते. या कॉम्प्लेक्सचे मूलभूत बिल्डिंग ब्लॉक्स चार भिन्न हिस्टोन्स आहेत. यामध्ये द प्रथिने H3, H4, H2A आणि H2B. एकाच प्रकारचे दोन हिस्टोन एकत्र होऊन डायमर तयार होतो. हिस्टोन ऑक्टॅमरमध्ये चार भिन्न डायमर असतात. 147 बेस जोड्यांसह DNA विभाग आता परिणामी प्रोटीन कॉम्प्लेक्सभोवती 1.65 वेळा गुंडाळतो आणि डाव्या हाताची सुपरहेलिक्स रचना तयार करतो. डीएनएच्या या वळणामुळे त्याची लांबी 68 नॅनोमीटरवरून 10 नॅनोमीटरपर्यंत एक-सातव्या भागाने कमी होते. एन्झाइम DNase द्वारे हिस्टोन्सच्या पचनामुळे तथाकथित न्यूक्लियोसोम कोर कण तयार होतो, ज्यामध्ये हिस्टोन ऑक्टॅमर आणि 147 बेस जोड्यांचा DNA तुकडा असतो. वैयक्तिक न्यूक्लियोसोम कोर कण लिंकर हिस्टोन H1 द्वारे एकत्र जोडलेले आहेत. लिंकर हिस्टोन एकाच वेळी लिंकर डीएनएशी जोडलेला असतो. या बदल्यात, हिस्टोन H1 विविध प्रथिनांचे प्रतिनिधित्व करते रेणू ते ऊतक, अवयव आणि प्रजातींवर अवलंबून बदलतात. तथापि, ते न्यूक्लियोसोमच्या संरचनेवर परिणाम करत नाहीत. जेव्हा न्यूक्लियोसोम्स लिंकर हिस्टोन H1 आणि लिंकर DNA द्वारे जोडले जातात, तेव्हा तथाकथित 30nm फायबर तयार होते, जे DNA च्या उच्च पातळीचे प्रतिनिधित्व करते. 30nm फायबर हा 30 नॅनोमीटर जाडीचा क्रोमॅटिन फायबर आहे जो गुंडाळलेल्या कॉइलच्या (सोलोनॉइड रचना) स्वरूपात असतो. हिस्टोन्स खूप पुराणमतवादी आहेत प्रथिने जे उत्क्रांतीच्या काळात फारच बदलले आहेत. हे सर्व युकेरियोटिक जीवांमध्ये डीएनए सुरक्षित आणि पॅकेजिंगमध्ये त्यांच्या मूलभूत महत्त्वामुळे आहे. अशा प्रकारे, सर्व युकेरियोटिक पेशींमध्ये न्यूक्लियोसोमची रचना देखील सारखीच असते.

कार्य आणि भूमिका

न्यूक्लियोसोम्सचे मूलभूत महत्त्व सेल न्यूक्लियसमधील सर्वात लहान जागेत अनुवांशिक सामग्री पॅक करण्याच्या क्षमतेमध्ये आहे आणि ते सुरक्षित ठेवते. च्या कमी दाट संक्षेपण अवस्थांमध्ये देखील गुणसूत्र, खूप घट्ट पॅकिंग अजूनही उपस्थित आहे. मात्र, त्याच वेळी एन्झाईम्स या प्रकरणात डीएनए पोहोचते. येथे ते अनुवांशिक माहितीचे mRNA मध्ये हस्तांतरण तसेच प्रथिनांचे संश्लेषण सुरू करू शकतात. एपिजेनेटिक प्रक्रियांमध्ये न्यूक्लियोसोम्स देखील मोठी भूमिका बजावतात. एपीगेनेटिक्स वैयक्तिक पेशींमधील जनुकांच्या क्रियाकलापांमधील बदलांशी संबंधित आहे, जे आघाडी, इतर गोष्टींबरोबरच, शरीराच्या पेशींचे विविध अवयवांमध्ये भेद करणे. शिवाय, अधिग्रहित वैशिष्ट्ये एपिजेनेटिक बदलांमुळे तयार होतात. तथापि, आनुवंशिक सामग्रीची मूळ अनुवांशिक रचना अबाधित राहते. तथापि, विविध जीन्स हिस्टोनला घट्ट बांधून किंवा मेथिलेशनद्वारे निष्क्रिय केले जाऊ शकतात, तसेच कमी दाट पॅकेजिंगद्वारे पुन्हा सक्रिय केले जाऊ शकतात.

रोग

न्यूक्लियोसोमशी संबंधित रोग आहेत. हे प्रामुख्याने आहेत स्वयंप्रतिकार रोग ज्यात रोगप्रतिकार प्रणाली निर्मिती प्रतिपिंडे शरीराच्या स्वतःच्या प्रथिनांच्या विरुद्ध. इतरांमध्ये, न्यूक्लियोसोम्स देखील प्रभावित होऊ शकतात. अशा प्रकारे, प्रणालीगत स्वयंप्रतिकार रोगामध्ये ल्यूपस इरिथेमाटोसस (SLE), न्यूक्लियोसोम्स प्रतिजनांचे प्रतिनिधित्व करतात ज्यावर शरीराच्या स्वतःच्या द्वारे आक्रमण केले जाते रोगप्रतिकार प्रणाली. प्रणालीगत विकास मध्ये ल्यूपस इरिथेमाटोसस (SLE), पर्यावरणीय प्रभावांसह अनुवांशिक घटकांचे संयोजन कदाचित पॅथोजेनेसिसमध्ये भूमिका बजावते. रुग्‍णांच्या सीरममध्‍ये अभिसरण करणार्‍या न्यूक्‍लियोसोमची वाढलेली पातळी आढळते. मुक्त न्यूक्लियोसोम्स प्रक्षोभक प्रतिक्रिया निर्माण करू शकतात आणि पेशींचा मृत्यू होऊ शकतात लिम्फोसाइटस. याव्यतिरिक्त, न्यूक्लियोसोम्सचे बिघडलेले ऱ्हास, उदाहरणार्थ डीऑक्सीरिबोन्यूक्लीज (DNase1) च्या अनुवांशिकदृष्ट्या कमी झालेल्या क्रियाकलापांमुळे, होऊ शकते आघाडी त्यांच्या वाढीसाठी एकाग्रता आणि अशा प्रकारे न्यूक्लियोसोम्स विरूद्ध निर्देशित स्वयंप्रतिकार रोग विकसित होण्याचा धोका वाढतो, जसे की ल्यूपस इरिथेमाटोसस (SLE). ल्युपस एरिथेमॅटोसस (एसएलई) एक अतिशय विस्तृत क्लिनिकल चित्राद्वारे दर्शविले जाते. खूप भिन्न अवयव प्रभावित होऊ शकतात. सर्वात सामान्यपणे, लक्षणे दिसतात त्वचा, सांधे, रक्त कलमआणि मोठ्याने ओरडून म्हणाला. ठराविक फुलपाखरूवर आकाराचा एरिथेमा तयार होतो त्वचा. सूर्यप्रकाशाच्या प्रदर्शनामुळे हे तीव्र होते. च्या व्यतिरिक्त केस गळणे, तेथे देखील आहे दाह लहान रक्त कलम. जेव्हा उघडकीस आले थंड, रायनॉड सिंड्रोम (पांढरा ते निळसर रंगाचा रंग त्वचा) निरीक्षण केले जाते. शिवाय, व्यापक दाह या सांधे विकसित होते. जेव्हा मूत्रपिंड गुंतलेले असतात, तेव्हा रोगाचा रोगनिदान जोखमीमुळे खराब होतो मुत्र अपयश.