Histoni

Histoni su bazni proteini male molekulske mase koji zajedno sa nehistonskim proteinima, RNK i DNK izgrađuju hromatin, odnosno hromozome. Ukupna masa histona u ćeliji jednaka je približno masi DNK. Otkrio ih je 1884.g. Albreht Kosel (Ludwig Karl Martin Leonhard Albrecht Kossel), dobitnik Nobelove nagrade za fiziologiju i medicinu 1910. godine. Eukariotska ćelija sadrži po 60 000 000 molekula svakog od 5 tipova histona.

Vrste i osobine histona

Histoni su bazni proteini sa visokim sadržajem aminokiselina arginin i lizin. Razlikuje se pet klasa (vrsta) histona koje se mogu podeliti u dve grupe:

1. grupu tzv. nukleozomskih histona sačinjavaju histoni koji se obeležavaju kao H2A, H2B, H3 i H4 (po nomenklaturi Ciba simpozijuma iz 1975. g.); to su mali proteini izgrađeni od 102-135 aminokiselina; ulaze u izgradnju nukleozoma

2. grupu sačinjavaju histoni obeleženi kao H1.

Histonske klase se međusobno razlikuju po:

• molekulskoj težini,
• broju i
• redosledu aminokiselina.

Molekulska masa H1 iznosi oko 23 000 Da, dok se za ostale histone kreće od 11 000 do 15 000 Da. U H1, H2A i H2B histonima preovlađuje aminokiselina lizin, a H3 i H4 histoni su sa visokim sadržejem arginina. Pozitivno naelektrisani ostaci baznih aminokiselina histona mogu lako da interreaguju sa kiselim fosfatnim grupama u DNK. Kada je razgradnja u pitanju histoni pripadaju vrlo stabilnim proteinima. Prisutni su u skoro svim tipovima eukariotskih ćelija, izuzev malog broja izuzetaka. Tako, u spermatozoidima se umesto histona nalaze mali bazni proteini, tzv. protamini.

Sinteza histona usaglašena je sa sintezom DNK, replikacijom i odvija se uglavnom u S fazi interfaze ćelijskog ciklusa.

Sve ove osobine histona ukazuju na njihovu ulogu u obrazovanju strukture hromatina i pakovanju ogromne dužine DNK u jedro mnogostruko manjeg prečnika. Telesna ljudska ćelija ima 46 hromozoma. Ako se izmeri ukupna dužina DNK u svim hromozoma , dobija se vrednost od oko 2m. Treba imati u vidu da je prečnik jedra 5-10μm. Možda još jedan primer to bolje ilustruje: ukupna dužina DNK u svim ćelijama ljudskog tela iznosi 2x 10¹¹ km, što je mnogo puta veće od obima Zemlje ili rastojanja između Zemlje i Sunca. Zbog toga DNK mora da se namotava i na različite načine pakuje.

Nukleozom - oktamer (zeleno); DNK (crveno)

Nukleozom

Nukleozom je kompleks DNK i histonskih proteina. Predstavlja strukturnu jedinicu hromatina koja se ponavlja. Nukleozom ima oblik cilindra čiji prečnik iznosi 11 nm, a njegova visina 5, 7 nm. Prve elektronske mikrografije, dobijene 1974. god, pokazale su hromatin obrađen enzimima kao niz perli na tankoj niti. Tanka nit odgovara dvolančanoj DNK, a perle su nukleozomi prečnika 11 nm.

Jedan nukleozom se sastoji od:

• histonskog oktamera, koji formira jezgro i sastoji od 8 molekula histona, po dva molekula histona H2A, H2B, H3 i H4.
• DNK, koja je namotana oko oktamera skoro 2 puta (tačnije 1,8 puta); njena dužina je oko 200 bp.

Za više podataka pogledati Hromatin

Literatura

• Dumanović, J, marinković, D, Denić, M: Genetički rečnik, Beograd, 1985.
• Kosanović, M, Diklić, V: Odabrana poglavlja iz humane genetike, Beograd, 1986.
• Lazarević, M: Ogledi iz medicinske genetike, Beograd, 1986.
• Marinković, D, Tucić, N, Kekić, V: Genetika, Naučna knjiga, Beograd
• Matić, Gordana: Osnovi molekularne biologije, Zavet, Beograd, 1997.
• Prentis S: Biotehnologija, Školska knjiga, Zagreb, 1991.
• Ridli, M: Genom - autobiografija vrste u 23 poglavlja, Plato, Beograd, 2001.
• Tatić, S, Kostić, G, Tatić, B: Humani genom, ZUNS, Beograd, 2002.
• Tucić, N, Matić, Gordana: O genima i ljudima, Centar za primenjenu psihologiju, Beograd, 2002.
• Švob, T. i sradnici: Osnovi opće i humane genetike, Školska knjiga, Zagreb, 1990.
• Šerban, Nada: ćelija - strukture i oblici, ZUNS, Beograd, 2001