Nukleosom
Nukleosomerna är de byggstenar som bildar kromosomerna. De består av ett DNA-segment som är lindat runt en kärna av histonprotein.
För det första består kromatin av DNA och ett protein. Därefter packas kromatinet ihop till nukleosomer. Nukleosomerna packas sedan ihop till en kromosom. Paketen gör tre saker: kromosomerna fungerar vid celldelningen, det mycket långa DNA:t packas in i ett kortare paket och proteinerna reglerar genernas verkan i cellerna.
Strukturen av en nukleosom
Detaljer
Nukleosomerna utgör de grundläggande repetitiva enheterna i eukaryotiskt kromatin. På så sätt packas de stora eukaryotiska genomerna in i kärnan och kan kontrolleras.
I däggdjursceller måste ungefär två meter linjärt DNA packas in i en cellkärna med en diameter på ungefär 10 µm. Nukleosomerna viks ihop i en serie strukturer av högre ordning för att bilda en kromosom. Denna veckning komprimerar DNA:t och lägger till ett lager av reglerande kontroll. Kontrollen säkerställer ett korrekt genuttryck.
Nukleosomerna anses bära epigenetiskt nedärvd information i form av modifieringar av kärnhistonerna. Denna information kan föras vidare till dottercellerna, men den utplånas vanligen vid meiosen i könscellerna.
Hypotesen om nukleosomerna, som föreslogs av Don och Ada Olins och Roger Kornberg 1974, var ett stort steg för förståelsen av eukaryotiskt genuttryck. Kornberg fick Nobelpriset i kemi (2006) för denna och andra upptäckter.
Dynamik i nukleosomen
Även om nukleosomen är ett mycket stabilt protein-DNA-komplex är den inte statisk. Det genomgår vissa strukturella omarrangemang, t.ex. glidning av nukleosomen och exponering av DNA-platser. Nukleosomer kan hämma eller underlätta transkription.
Sedan histonförändringar upptäcktes i mitten av 1960-talet trodde man att de skulle påverka transkriptionen.
Vissa modifieringar har visat sig vara korrelerade med tystnad av gener, medan andra verkar vara korrelerade med aktivering av gener. Den information som lagras på detta sätt betraktas som epigenetisk: den är inte kodad i DNA men ärvs ändå av dottercellerna. Upprätthållandet av ett visst tillstånd hos en gen är ofta nödvändigt för celldifferentiering.
