نيوكليوسوم

أ نيوكليوسوم تمثل أصغر وحدة تغليف للكروموسوم ، إلى جانب البروتين الرابط والحمض النووي الرابط ، تنتمي النيوكليوسومات إلى الكروماتين ، وهي المادة التي تتكون منها الكروموسومات. فيما يتعلق بالأجسام المضادة ضد النيوكليوسومات ، يمكن أن تتطور أمراض المناعة الذاتية للدائرة الروماتيزمية.

ما هو الجسيم النووي؟

تتكون النيوكليوسومات من دنا ملفوف حول ثماني من الهيستونات. الهستونات هي جزيئات بروتينية أساسية معينة تطور رابطة قوية مع سلسلة الحمض النووي. إن الأحماض الأمينية الأساسية التي تحدث بشكل متكرر ليسين وأرجينين على وجه الخصوص تضمن أساسيات الهستونات.

يمكن للبروتينات الأساسية أن ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالحمض النووي وبالتالي تشكل البنية شديدة الترابط للنيوكليوسومات. ومع ذلك ، فإن النواة ليست سوى وحدة التعبئة الأساسية للكروماتين وبالتالي الكروموسوم. تم اكتشاف النيوكليوسومات في عام 1973 من قبل دونالد أولينز وأدا من خلال التمثيل المجهري الإلكتروني لنواة الخلية المنتفخة. تم الكشف عن ما يسمى ببنية الملف اللولبي للحمض النووي. إنه ضغط عدد كبير من النيوكليوسومات في ألياف الكروماتين.

تبدو هذه الألياف وكأنها ملف ملفوف. ترتبط النيوكليوسومات الفردية ببعضها البعض من خلال ما يسمى بالهيستونات الرابط ، والتي ترتبط بالحمض النووي الرابط ، وتشكل بنية تنظيمية في الكروماتين تُعرف باسم ألياف 30 نانومتر.

التشريح والهيكل

يتكون النوكليوسوم من مكونين أساسيين ، الهستونات والحمض النووي. تشكل الهستونات في البداية أوكتامر هيستون. هذا يمثل مركب بروتين من ثمانية هيستون ، اللبنات الأساسية لهذا المركب هي أربعة هيستونات مختلفة. وتشمل هذه البروتينات H3 و H4 و H2A و H2B. تتحد هيستونان متطابقتان لتشكيل ثنائي.

يتكون أوكتامر الهستون بدوره من أربعة ثنائيات مختلفة. يلتف الآن جزء من الحمض النووي يحتوي على 147 زوجًا قاعديًا 1.65 مرة حول مركب البروتين الناتج ويشكل بنية حلزونية فائقة أعسر. هذا الالتواء في الحمض النووي يقصر طوله بمقدار سبع من 68 نانومتر إلى 10 نانومتر. أثناء عملية هضم الهستونات بواسطة إنزيم DNase ، يتم تكوين ما يسمى بجسيم النواة النواة ، والذي يتكون من أوكتامر هيستون وجزء من الحمض النووي من 147 زوجًا قاعديًا.

ترتبط جسيمات النواة النووية الفردية ببعضها البعض بواسطة رابط هيستون H1. يرتبط هيستون الرابط أيضًا بالحمض النووي الرابط. يمثل الهيستون H1 بدوره عددًا كبيرًا من جزيئات البروتين التي تختلف باختلاف الأنسجة والعضو والنوع. ومع ذلك ، فهي لا تؤثر على بنية النواة. عندما ترتبط النيوكليوسومات عن طريق الرابط هيستون H1 والحمض النووي الرابط ، يتم تشكيل ما يسمى بالألياف 30 نانومتر ، والتي تمثل مستوى أعلى من تنظيم الحمض النووي.

الألياف 30 نانومتر عبارة عن ألياف كروماتين بسمك 30 نانومتر على شكل ملف جرح (هيكل ملف لولبي). الهستونات عبارة عن بروتينات محافظة للغاية لم تتغير كثيرًا في سياق التطور. هذا يرجع إلى أهميتها الأساسية لتأمين وتعبئة الحمض النووي في جميع الكائنات الحية حقيقية النواة. هيكل النيوكليوسومات في جميع الخلايا حقيقية النواة هو نفسه.

الوظيفة والمهام

تكمن الأهمية الأساسية للنيوكليوسومات في قدرتها على تجميع المادة الوراثية في أصغر مساحة في نواة الخلية وفي نفس الوقت تأمينها. حتى مع حالات التكثيف الأقل كثافة للكروموسومات ، لا تزال العبوة ضيقة جدًا. لكن في نفس الوقت ، تصل الإنزيمات إلى الحمض النووي في هذه الحالة.

هنا يمكنهم بعد ذلك بدء نقل المعلومات الجينية إلى mRNA وتخليق البروتينات. تعتبر النيوكليوسومات أيضًا ذات أهمية كبيرة في عمليات الوراثة اللاجينية. علم التخلق هو التغييرات في نشاط الجينات في الخلايا الفردية ، والتي تؤدي ، من بين أمور أخرى ، إلى تمايز خلايا الجسم إلى أعضاء مختلفة. علاوة على ذلك ، تتطور الخصائص المكتسبة من خلال التغيرات اللاجينية.

ومع ذلك ، يتم الاحتفاظ بالتركيب الجيني الأساسي للمادة الجينية. ومع ذلك ، يمكن تعطيل الجينات المختلفة عن طريق الارتباط بالهيستونات أو عن طريق المثيلة ، ويمكن إعادة تنشيطها بتغليف أقل إحكامًا.

يمكنك العثور على أدويتك هنا

الأمراض

هناك أمراض مرتبطة بالنيوكليوسومات. هذه هي في الأساس أمراض المناعة الذاتية التي يشكل فيها الجهاز المناعي أجسامًا مضادة لبروتينات الجسم. من بين أمور أخرى ، يمكن أن تتأثر النيوكليوسومات أيضًا.

في مرض الذئبة الحمامية جهاز المناعة الذاتية (SLE) ، تمثل النيوكليوسومات المستضدات التي يهاجمها جهاز المناعة في الجسم. في تطور مرض الذئبة الحمامية الجهازية (SLE) ، يلعب الجمع بين العوامل الوراثية والتأثيرات البيئية دورًا في التسبب في المرض. تم العثور على تركيزات متزايدة من النوكليوسومات المتداولة في مصل المرضى. يمكن أن تحفز النيوكليوسومات الحرة تفاعلات التهابية وتسبب موت الخلايا اللمفاوية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي الانهيار الضعيف للنيوكليوسومات ، على سبيل المثال بسبب النشاط المنخفض المحدد وراثيًا لنقص ديوكسي ريبونوكلياز (DNase1) ، إلى زيادة تركيزه وبالتالي زيادة خطر الإصابة بأمراض المناعة الذاتية مثل الذئبة الحمامية (SLE) الموجهة ضد النيوكليوزومات.

يتميز الذئبة الحمامية (SLE) بصورة سريرية واسعة النطاق. يمكن أن تتأثر أعضاء مختلفة جدًا. تظهر الأعراض غالبًا على الجلد والمفاصل والأوعية الدموية وغشاء الجنب. تتشكل حمامي نموذجية على شكل فراشة على الجلد. يتم تكثيف هذا بسبب الإشعاع الشمسي. بالإضافة إلى تساقط الشعر ، تلتهب الأوعية الدموية الصغيرة أيضًا. يتم ملاحظة متلازمة رينود (تغير لون الجلد من الأبيض إلى المزرق) عند التعرض للبرد. كما يتطور التهاب المفاصل الشديد. إذا كانت الكلى مصابة ، فإن تشخيص المرض يزداد سوءًا بسبب خطر الإصابة بالفشل الكلوي.