18.2: 염색질 구조의 복제

세포 분열 중 염색체 복제 과정은 게놈 전체의 파괴와 염색질의 재조립을 필요로 합니다. 염색질 구조는 계통 전파를 보장하기 위해 딸 세포에서 정확하게 유전, 재조립 및 유지되어야 합니다.

염색질의 기본 단위는 뉴클레오솜(nucleosome)으로, 옥타메릭 히스톤 단백질을 둘러싼 DNA와 개별 뉴클레오솜을 분리하는 링커 DNA의 짧은 뻗기로 구성됩니다. 뉴클레오솜 내의 히스톤 단백질은 N-말단 말단이 코어 밖으로 돌출되어 있어 염색질 구조와 기능을 조절하는 다양한 공유 변형을 위한 부위를 제공합니다.

복제하는 동안 DNA가 풀리면서 부모의 뉴클레오솜이 파괴되고 히스톤 단백질이 방출됩니다. 복제가 진행되고 딸 가닥이 형성됨에 따라 S 기 동안 합성된 부모 히스톤과 추가 히스톤 단백질이 조립되어 뉴클레오솜이 형성될 수 있습니다.

DNA의 히스톤 및 기타 후성유전학적 도메인의 번역 후 변형도 딸 게놈에서 충실하게 재현됩니다.

염색질 구조는 유전자 발현에 영향을 미칩니다

세포 내에서 게놈의 주요 부분은 조절 및 코딩 DNA 염기서열이 대부분 뉴클레오솜 내에 숨겨져 존재하기 때문에 전사 인자에 접근할 수 없는 상태로 남아 있습니다. 유전자가 발현하기 위해서는 전사 인자(transcription factor)가 결합할 수 있는 접근 가능한 부위를 만들어야 하며, 염색질 구조를 재조직하고 전사가 허용되는 환경을 만들기 위해 히스톤을 수정

특정 조절 인자 복합체(regulatory factor complex)는 뉴클레오솜의 치환 또는 파괴에 의해 염색질의 국소적인 영역을 여는 데 관여합니다. 히스톤 꼬리의 번역 후 변형은 활성 또는 비활성 전사 상태를 유지하는 역할을 합니다. 히스톤 꼬리의 특정 변형은 DNA 압축 수준을 완화하여 뉴클레오솜의 불안정화 및 변위를 촉진하여 전사 기계가 유전자 발현에 영향을 미칠 수 있도록 합니다.