Nukleosomen-Umstrukturierung

Die geordnete Anordnung der Nukleosomen führt zu einer kompakten und schützenden Chromatinorganisation, die den Zugang zu genetischer Information auf verschiedene Weise behindern kann.

Erstens können DNA-bindende Proteine, wie z. B. die RNA-Polymerase, nicht ohne weiteres mit der DNA assoziieren, die an die Histonoberfläche gebunden ist. Darüber hinaus ist die DNA, die um das Histon gewickelt ist, stark gebogen, so dass sie von den DNA-bindenden Proteinen nicht erkennbar ist. Schließlich können Nicht-Histon-Chromatinproteine mit Nukleosomen assoziiert werden, was zu einer weiteren Verdichtung führt.

Daher verfügen eukaryotische Zellen über Enzyme, die als ATP-abhängige Chromatin-Remodeling-Komplexe bezeichnet werden und die Nukleosomen vorübergehend und lokal umgestalten können.

Diese Komplexe enthalten eine hydrolysierende ATP-Untereinheit, die sowohl an die Histonproteine als auch an die sie umgebende DNA bindet. Die Hydrolyse von ATP liefert die Energie, die erforderlich ist, um die Wechselwirkung zwischen dem Histonkern und der DNA zu stören.

Die Energie, die aus mehreren Runden der ATP-Hydrolyse gewonnen wird, ermöglicht es den Umbaukomplexen, ein Verschieben der Nukleosomen z