5.6: Nükleozom

Bir insan hücresindeki DNA neredeyse 2 metre uzunluğundadır ve çapı sadece birkaç mikron olan küçük bir çekirdeğin içinde paketlenmiştir. Çekirdeğin içindeki DNA'nın sıkışma seviyesi şaşırtıcıdır. Bu kadar küçük bir alana sığacak şekilde birkaç ardışık yüksek sıkıştırma seviyesinde düzenlenmiştir. DNA'nın en kompakt formu, bölünen bir hücrede mikroskop altında görülebilen bir kromozomdur.

DNA, 8 histon proteininden oluşan histon çekirdeği adı verilen bir protein kompleksinin etrafına iki kez sarılır. Bu DNA ve histon protein kompleksi, DNA sıkıştırmasının temel ve fonksiyonel birimi olan nükleozom olarak adlandırılır. Nükleozomlar kendi etrafında sarılarak daha fazla sıkıştırmaya maruz kalabilirler.

DNA, düşük tuz koşullarında hücrelerden ekstrakte edildiğinde ve mikroskop altında incelendiğinde, bir ip üzerindeki boncukları andırır. Dize, boncuk benzeri nükleozomları birbirine bağlayan bağlayıcı "DNA" adı verilen serbest DNA'yı temsil eder. DNA fizyolojik tuz koşullarında (0.15 M KCl) izole edilirse histon olmayan bir protein olan H1'e bağlı 30 nm çapında lif benzeri bir formdadır. H1 proteini hem nükleozoma sıkıca bağlanır hem de DNA'nın kaymasına izin vermez.

Histonlar yüksek oranda korunmuş proteinlerdir

Çekirdek histon proteinlerinin amino asit dizileri uzaktan ilişkili türler arasında yüksek oranda korunur. Örneğin buzağı timusu ve bezelye bitkisi arasındaki H3 histonunun amino asit dizisi sadece dört amino asit farkına sahiptir.

Histon olmayan proteinler

Nükleozom kompleksi ayrıca sıkıştırmanın korunmasına ve uzun kromatin döngülerinin düzenlenmesine yardımcı olan az miktarda histon olmayan protein ile bağlanır. Histon olmayan proteinler ayrıca DNA replikasyonu ve RNA sentezinin düzenlenmesinde rol oynar.