5.8
סידור מסודר של נוקלאוזומים גורם לארגון כרומטין קומפקטי ומגן, אשר עלול לחסום את הגישה למידע גנטי בכמה דרכים.
ראשית, חלבונים קושרי דנ"א, כגון RNA פולימראז, אינם יכולים להתחבר בקלות לדנ"א הקשור לפני השטח של ההיסטון. בנוסף, פצע הדנ"א סביב ההיסטון כפוף מאוד, מה שהופך אותו לבלתי ניתן לזיהוי על ידי החלבונים קושרי הדנ"א. לבסוף, חלבוני כרומטין שאינם היסטון עשויים להיות קשורים לנוקלאוזומים ולגרום לדחיסה נוספת.
לכן, לתאים אאוקריוטים יש אנזימים הנקראים קומפלקסים לעיצוב מחדש של כרומטין תלויי ATP שיכולים לעצב מחדש באופן זמני ומקומי את הנוקלאוזומים.
קומפלקסים אלה מכילים תת-יחידה הידרוליזה של ATP הנקשרת הן לחלבוני ההיסטון והן לפצע הדנ"א סביבו. הידרוליזה של ATP מספקת את האנרגיה הדרושה כדי לשבש את האינטראקציה בין ליבת ההיסטון לבין הדנ"א.
אנרגיה המתקבלת מסבבים מרובים של הידרוליזה של ATP מאפשרת לקומפלקסים המחודשים לגרום להזזה של נוקלאוזומים - תהליך שבו ההיסטון מועבר לאורך הדנ"א מבלי להתנתק ממנו.
הזזה של נוקלאוזומים מוסברת בצורה הטובה ביותר על ידי מודל התפשטות בלולאה-בליטה. כאן, הדנ"א מאזור המקשר נדחף אל ליבת ההיסטון, ויוצר לולאה.
בליטה זו מתפשטת סביב ליבת ההיסטון כמו גל, שוברת ומחדשת אינטראקציות היסטון-דנ"א. תהליך זה מזיז את ליבת ההיסטון לאורך הדנ"א, וחושף את רצפי הדנ"א שלא היו נגישים עד כה.
מתחמי שיפוץ, בשיתוף עם מלווים היסטון, מאפשרים החלפה חלקית או מלאה של ליבות אוקטמר נוקלאוזום, ומשפיעים בעקיפין על קיפול הכרומטין. לדוגמה, החלפת היסטון H3 בהיסטונים H3 ספציפיים לצנטרומר מסמנת את מיקום הצנטרומר על הכרומוזום.
חלבונים קושרי DNA שאינם היסטון משפיעים גם על מיקום הנוקלאוזומים ויציבותם. חלבונים קשורים מסוימים עשויים להעדיף היווצרות נוקלאוזומים, וחלבונים אחרים עשויים שלא לאפשר לנוקלאוזומים להיווצר בקרבתם.
המיקום המדויק של הנוקלאוזומים תלוי אפוא בטבעם של חלבונים קושרי דנ"א שאינם היסטון; ובשל נוכחותם של קומפלקסים מחדש של כרומטין, ההרכב והסידור של הנוקלאוזומים הוא דינמי מאוד.
נוקלאוזומים הם היחידות הבסיסיות של דחיסת כרומטין. כל נוקלאוזום מורכב מה-DNA הקשור בחוזקה סביב ליבת היסטון, מה שהופך את ה-DNA לבלתי נגיש לחלבונים קושרי…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.