న్యూక్లియోసోమ్

From LTRC
అవలోకనం
పర్యాయపదాలు న్యూక్లియోసోమ్ కోర్ పార్టికల్
సబ్ యూనిట్లు DNA, H2A, H2B, H3, H4
అణు ద్రవ్యరాశి ~184.5 kDa
తరగతి DNA బైండింగ్ ప్రోటీన్
విధులు జెనోమిక్ కాంపాక్షన్
క్రోమాటిన్ ఆర్గనైజేషన్
జీవసంబంధిత సందర్భం
Organism(s) యూకారియోట్లు
స్థానం కేంద్రకం
మార్గాలు క్రోమాటిన్ సిగ్నలింగ్
DNA అన్‌వైండింగ్ పాత్‌వే
ప్రక్రియలు హిస్టోన్ మార్పులు
క్రోమాటిన్ యాక్సెసిబిలిటీ
ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ రిప్రెషన్
ఐడెంటిఫైయర్లు & డేటా
PDB నిర్మాణాలు 6HKT, 1ZBB, 1AOI
EMDB ID EMD-26339
EMD-64742

ఒక న్యూక్లియోసోమ్ (Nucleosome) అనేది యూకారియోట్లలో DNA ప్యాకేజింగ్ యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణ యూనిట్. న్యూక్లియోసోమ్ నిర్మాణం ఎనిమిది హిస్టోన్ ప్రోటీన్ల చుట్టూ చుట్టబడిన DNA విభాగంతో కూడి ఉంటుంది[1] మరియు ఇది ఒక స్పూల్ (spool) చుట్టూ చుట్టబడిన దారంలా కనిపిస్తుంది. న్యూక్లియోసోమ్ అనేది క్రోమాటిన్ యొక్క ప్రాథమిక ఉప-యూనిట్. ప్రతి న్యూక్లియోసోమ్ హిస్టోన్ ఆక్టామర్‌గా అమర్చబడిన ఎనిమిది ప్రోటీన్ల సెట్ చుట్టూ రెండు మలుపుల కంటే కొంచెం తక్కువ DNA చుట్టబడి ఉంటుంది. ప్రతి హిస్టోన్ ఆక్టామర్ హిస్టోన్ ప్రోటీన్లు H2A, H2B, H3, మరియు H4 ల యొక్క రెండు కాపీలతో కూడి ఉంటుంది.

కణ కేంద్రకంలో సరిపోయేలా DNA న్యూక్లియోసోమ్‌లుగా కుదించబడాలి.[2] న్యూక్లియోసోమ్ చుట్టడంతో పాటు, క్రోమాటిన్ మరింత సంక్లిష్టమైన నిర్మాణాల శ్రేణిగా మడవబడి, చివరికి క్రోమోజోమ్ను ఏర్పరుస్తుంది. ప్రతి మానవ కణంలో సుమారు 30 మిలియన్ల న్యూక్లియోసోమ్‌లు ఉంటాయి.[3]

న్యూక్లియోసోమ్‌లు తమ కోర్ హిస్టోన్ల యొక్క సహసంయోజక మార్పుల రూపంలో ఎపిజెనెటిక్ వారసత్వ సమాచారాన్ని కలిగి ఉంటాయని భావిస్తారు. జన్యువులో న్యూక్లియోసోమ్ స్థానాలు యాదృచ్ఛికంగా ఉండవు, మరియు ప్రతి న్యూక్లియోసోమ్ ఎక్కడ ఉందో తెలుసుకోవడం ముఖ్యం, ఎందుకంటే ఇది నియంత్రణ ప్రోటీన్లకు DNA యొక్క ప్రాప్యతను నిర్ణయిస్తుంది.[4]

న్యూక్లియోసోమ్‌లను మొదట 1974లో డాన్ మరియు అడా ఒలిన్స్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్‌లో కణికలుగా గమనించారు,[5] మరియు వాటి ఉనికిని మరియు నిర్మాణాన్ని (సుమారు 200 బేస్ జతల DNAతో చుట్టబడిన హిస్టోన్ ఆక్టామర్లుగా) రోజర్ కోర్న్‌బర్గ్ ప్రతిపాదించారు.[6][7] ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ నియంత్రకారిగా న్యూక్లియోసోమ్ పాత్రను 1987లో లోర్చ్ మరియు ఇతరులు ఇన్ విట్రోలో[8] మరియు 1988లో హాన్ మరియు గ్రున్‌స్టెయిన్[9] మరియు క్లార్క్-ఆడమ్స్ మరియు ఇతరులు[10] ఇన్ వివోలో ప్రదర్శించారు.

న్యూక్లియోసోమ్ కోర్ పార్టికల్ సుమారు 146 బేస్ జతల (bp) DNA[11]తో కూడి ఉంటుంది, ఇది హిస్టోన్ ఆక్టామర్ చుట్టూ 1.67 ఎడమచేతి వాటం సూపర్ హెలికల్ మలుపులలో చుట్టబడి ఉంటుంది, ఇందులో కోర్ హిస్టోన్లు H2A, H2B, H3, మరియు H4 ల యొక్క 2 కాపీలు ఉంటాయి.[12] కోర్ పార్టికల్స్ లింకర్ DNA యొక్క విస్తరణల ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, ఇవి సుమారు 80 bp పొడవు వరకు ఉండవచ్చు. సాంకేతికంగా, ఒక న్యూక్లియోసోమ్ అనేది కోర్ పార్టికల్ మరియు ఈ లింకర్ ప్రాంతాలలో ఒకటిగా నిర్వచించబడింది; అయితే ఈ పదం తరచుగా కోర్ పార్టికల్‌కు పర్యాయపదంగా ఉపయోగించబడుతుంది.[13] జన్యు-వ్యాప్త న్యూక్లియోసోమ్ పొజిషనింగ్ మ్యాప్‌లు ఇప్పుడు అనేక మోడల్ జీవులకు మరియు మానవ కణాలకు అందుబాటులో ఉన్నాయి.[14]

H1 మరియు దాని ఐసోఫార్మ్‌ల వంటి లింకర్ హిస్టోన్లు క్రోమాటిన్ కుదింపులో పాల్గొంటాయి మరియు DNA యొక్క లింకర్ ప్రాంతానికి బంధించబడే DNA ప్రవేశ మరియు నిష్క్రమణ స్థానం వద్ద న్యూక్లియోసోమ్ అడుగుభాగంలో ఉంటాయి.[15] లింకర్ హిస్టోన్ లేని కండెన్స్ కాని న్యూక్లియోసోమ్‌లు ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ కింద "DNA దారంపై పూసల" వలె కనిపిస్తాయి.[16]

చాలా యూకారియోటిక్ కణాలకు భిన్నంగా, పరిపక్వ స్పెర్మ్ కణాలు తమ జన్యు DNAను ప్యాక్ చేయడానికి ప్రధానంగా ప్రోటామైన్‌లను ఉపయోగిస్తాయి, ఇది బహుశా మరింత ఎక్కువ ప్యాకేజింగ్ నిష్పత్తిని సాధించడానికి కావచ్చు.[17] హిస్టోన్ సమానమైనవి మరియు సరళీకృత క్రోమాటిన్ నిర్మాణం ఆర్కియాలో కూడా కనుగొనబడ్డాయి,[18] ఇది న్యూక్లియోసోమ్‌లను ఉపయోగించే ఏకైక జీవులు యూకారియోట్లు మాత్రమే కాదని సూచిస్తుంది.

నిర్మాణం

(A-B) ఒకే న్యూక్లియోసోమ్ యొక్క హిస్టోన్ భాగాల మాలిక్యులర్ సర్ఫేస్ మోడల్ (PDB: 1AOI). ప్రతి హిస్టోన్ ప్రోటీన్ డైమర్‌గా చూపబడింది. (C-D) డైన్యూక్లియోసోమ్ (PDB: 9E49) మరియు 6-న్యూక్లియోసోమ్ అర్రే (PDB: 6HKT) యొక్క మాలిక్యులర్ సర్ఫేస్ మోడల్.

కోర్ పార్టికల్ నిర్మాణం

1980లలో ఆరోన్ క్లగ్ బృందం చేసిన మార్గదర్శక నిర్మాణ అధ్యయనాలు, హిస్టోన్ ప్రోటీన్ల ఆక్టామర్ DNAను తన చుట్టూ సుమారు 1.7 ఎడమచేతి వాటం సూపర్ హెలిక్స్ మలుపులలో చుట్టుకుంటుందని మొదటి సాక్ష్యాన్ని అందించాయి.[19] 1997లో న్యూక్లియోసోమ్ యొక్క మొదటి పరమాణు రిజల్యూషన్ క్రిస్టల్ నిర్మాణం రిచ్‌మండ్ బృందం ద్వారా ETH జ్యూరిచ్ వద్ద పరిష్కరించబడింది, ఇది పార్టికల్ యొక్క అత్యంత ముఖ్యమైన వివరాలను చూపింది. 1997 న్యూక్లియోసోమ్ క్రిస్టల్ నిర్మాణాన్ని సాధించడానికి కీలకమైన మానవ ఆల్ఫా శాటిలైట్ పాలిండ్రోమిక్ DNA టేనస్సీలోని ఓక్ రిడ్జ్ నేషనల్ లాబొరేటరీ వద్ద బానిక్ బృందం ద్వారా అభివృద్ధి చేయబడింది.[20][21][22][23][24] నేటి వరకు 20 కంటే ఎక్కువ విభిన్న న్యూక్లియోసోమ్ కోర్ పార్టికల్స్ నిర్మాణాలు పరిష్కరించబడ్డాయి,[25] ఇందులో హిస్టోన్ వేరియంట్లు మరియు వివిధ జాతుల నుండి హిస్టోన్లు ఉన్నాయి. న్యూక్లియోసోమ్ కోర్ పార్టికల్ నిర్మాణం విశేషంగా సంరక్షించబడింది, మరియు కప్ప మరియు ఈస్ట్ హిస్టోన్ల మధ్య 100 కంటే ఎక్కువ అవశేషాల మార్పు కూడా కేవలం 1.6Å యొక్క మొత్తం రూట్ మీన్ స్క్వేర్ డీవియేషన్తో ఎలక్ట్రాన్ డెన్సిటీ మ్యాప్‌లను ఇస్తుంది.[26]

న్యూక్లియోసోమ్ కోర్ పార్టికల్ (NCP)

న్యూక్లియోసోమ్ కోర్ పార్టికల్ (చిత్రంలో చూపబడింది) సుమారు 146 బేస్ జతల DNA[11]తో కూడి ఉంటుంది, ఇది హిస్టోన్ ఆక్టామర్ చుట్టూ 1.67 ఎడమచేతి వాటం సూపర్ హెలికల్ మలుపులలో చుట్టబడి ఉంటుంది, ఇందులో కోర్ హిస్టోన్లు H2A, H2B, H3, మరియు H4 ల యొక్క 2 కాపీలు ఉంటాయి. ప్రక్కనే ఉన్న న్యూక్లియోసోమ్‌లు లింకర్ DNA అని పిలువబడే ఉచిత DNA విస్తరణ ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి (ఇది జాతులు మరియు కణజాల రకాన్ని బట్టి 10 - 80 bp పొడవు వరకు మారుతూ ఉంటుంది[18]). మొత్తం నిర్మాణం 11 nm వ్యాసం మరియు 5.5 nm ఎత్తు కలిగిన సిలిండర్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

ఇంటర్‌ఫేజ్ సమయంలో క్రోమాటిన్ పాక్షికంగా విప్పబడేలా చికిత్స చేసినప్పుడు న్యూక్లియోసోమ్ కోర్ పార్టికల్స్ గమనించబడతాయి. ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ ద్వారా వచ్చే చిత్రం "దారంపై పూసలు". దారం అనేది DNA, అయితే న్యూక్లియోసోమ్‌లోని ప్రతి పూస ఒక కోర్ పార్టికల్. న్యూక్లియోసోమ్ కోర్ పార్టికల్ DNA మరియు హిస్టోన్ ప్రోటీన్లతో కూడి ఉంటుంది.[27]

న్యూక్లియోసోమ్‌లో ప్రోటీన్ పరస్పర చర్యలు

కోర్ హిస్టోన్ ప్రోటీన్లు "హిస్టోన్ ఫోల్డ్" అని పిలువబడే ఒక లక్షణ నిర్మాణ మోటిఫ్ను కలిగి ఉంటాయి, ఇది రెండు లూప్‌ల (L1-2) ద్వారా వేరు చేయబడిన మూడు ఆల్ఫా-హెలిక్స్ (α1-3)లను కలిగి ఉంటుంది. ద్రావణంలో, హిస్టోన్లు H2A-H2B హెటెరోడైమర్‌లను మరియు H3-H4 హెటెరోటెట్రామర్‌లను ఏర్పరుస్తాయి. హిస్టోన్లు వాటి పొడవైన α2 హెలిక్స్ ల చుట్టూ యాంటీ-పారలల్ ఓరియంటేషన్‌లో డైమరైజ్ అవుతాయి, మరియు H3 మరియు H4 విషయంలో, రెండు ఇటువంటి డైమర్‌లు విస్తృతమైన H3-H3' పరస్పర చర్య ద్వారా స్థిరీకరించబడిన 4-హెలిక్స్ బండిల్‌ను ఏర్పరుస్తాయి. H2A/H2B డైమర్ H3/H4 టెట్రామర్‌పై బంధిస్తుంది, దీనికి కారణం H4 మరియు H2B మధ్య పరస్పర చర్యలు, ఇందులో హైడ్రోఫోబిక్ క్లస్టర్ ఏర్పడటం కూడా ఉంటుంది.[12] హిస్టోన్ ఆక్టామర్ రెండు H2A/H2B డైమర్‌ల మధ్య శాండ్‌విచ్ చేయబడిన కేంద్ర H3/H4 టెట్రామర్ ద్వారా ఏర్పడుతుంది. నాలుగు కోర్ హిస్టోన్ల యొక్క అత్యంత ప్రాథమిక ఛార్జ్ కారణంగా, హిస్టోన్ ఆక్టామర్ DNA సమక్షంలో లేదా చాలా ఎక్కువ ఉప్పు సాంద్రతలలో మాత్రమే స్థిరంగా ఉంటుంది.

హిస్టోన్ - DNA పరస్పర చర్యలు

న్యూక్లియోసోమ్ 120 కంటే ఎక్కువ ప్రత్యక్ష ప్రోటీన్-DNA పరస్పర చర్యలను మరియు వందల కొద్దీ నీటి-మధ్యవర్తిత్వ పరస్పర చర్యలను కలిగి ఉంటుంది.[28] ప్రత్యక్ష ప్రోటీన్-DNA పరస్పర చర్యలు ఆక్టామర్ ఉపరితలంపై సమానంగా విస్తరించబడవు, కానీ వివిక్త సైట్‌లలో ఉంటాయి. ఇవి ఆక్టామర్ లోపల రెండు రకాల DNA బైండింగ్ సైట్‌ల ఏర్పాటు వల్ల జరుగుతాయి; α1α1 సైట్, ఇది రెండు ప్రక్కనే ఉన్న హిస్టోన్ల నుండి α1 హెలిక్స్‌ను ఉపయోగిస్తుంది, మరియు L1 మరియు L2 లూప్‌ల ద్వారా ఏర్పడిన L1L2 సైట్. సైడ్-చైన్ బేసిక్ మరియు హైడ్రాక్సిల్ గ్రూపులు మరియు మెయిన్-చైన్ అమైడ్ల మధ్య DNA వెన్నెముక ఫాస్ఫేట్‌లతో ఉప్పు లింకులు మరియు హైడ్రోజన్ బంధం DNAతో పరస్పర చర్యలలో ఎక్కువ భాగాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. జన్యువుల వెంబడి న్యూక్లియోసోమ్‌ల సర్వవ్యాప్త పంపిణీ దీనిని నాన్-సీక్వెన్స్-స్పెసిఫిక్ DNA-బైండింగ్ ఫ్యాక్టర్‌గా మార్చడం అవసరం కాబట్టి ఇది ముఖ్యం. న్యూక్లియోసోమ్‌లు కొన్ని DNA సీక్వెన్స్‌లను ఇతరుల కంటే ఎక్కువగా ఇష్టపడతాయనే ధోరణి ఉన్నప్పటికీ,[29] అవి ఆచరణాత్మకంగా ఏదైనా సీక్వెన్స్‌కు బంధించగలవు, ఇది ఈ నీటి-మధ్యవర్తిత్వ పరస్పర చర్యల ఏర్పాటులో వశ్యత కారణంగా జరుగుతుందని భావిస్తారు. అదనంగా, ప్రోటీన్ సైడ్-చైన్‌లు మరియు డియోక్సిరైబోస్ గ్రూపుల మధ్య నాన్-పోలార్ పరస్పర చర్యలు జరుగుతాయి, మరియు ఆర్జినైన్ సైడ్-చైన్ ఆక్టామర్ ఉపరితలాన్ని ఎదుర్కొనే అన్ని 14 సైట్‌లలో DNA మైనర్ గ్రూవ్‌లోకి ఇంటర్‌కలేట్ అవుతుంది. ఆక్టామర్ ఉపరితలం చుట్టూ DNA-బైండింగ్ సైట్‌ల పంపిణీ మరియు బలం న్యూక్లియోసోమ్ కోర్ లోపల DNAను వక్రీకరిస్తాయి. DNA అసమానంగా వంగి ఉంటుంది మరియు ట్విస్ట్ లోపాలను కూడా కలిగి ఉంటుంది. ద్రావణంలో ఉచిత B-ఫార్మ్ DNA యొక్క ట్విస్ట్ ప్రతి మలుపుకు 10.5 bp. అయితే, న్యూక్లియోసోమల్ DNA యొక్క మొత్తం ట్విస్ట్ ప్రతి మలుపుకు కేవలం 10.2 bp, ఇది ప్రతి మలుపుకు 9.4 నుండి 10.9 bp విలువ వరకు మారుతూ ఉంటుంది.

హిస్టోన్ టైల్ డొమైన్‌లు

హిస్టోన్ టైల్ పొడిగింపులు హిస్టోన్ల ద్రవ్యరాశిలో 30% వరకు ఉంటాయి, కానీ వాటి అధిక అంతర్గత వశ్యత కారణంగా న్యూక్లియోసోమ్‌ల క్రిస్టల్ నిర్మాణాలలో కనిపించవు, మరియు ఇవి ఎక్కువగా అన్‌స్ట్రక్చర్డ్ అని భావించబడ్డాయి.[30] హిస్టోన్లు H3 మరియు H2B యొక్క N-టెర్మినల్ టైల్స్ రెండు DNA స్ట్రాండ్‌ల మైనర్ గ్రూవ్‌ల ద్వారా ఏర్పడిన ఛానల్ గుండా వెళతాయి, ప్రతి 20 bp కి DNA నుండి బయటకు వస్తాయి. మరోవైపు, హిస్టోన్ H4 యొక్క N-టెర్మినల్ టైల్ అత్యంత ప్రాథమిక అమైనో ఆమ్లాల (16–25) ప్రాంతాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది క్రిస్టల్ నిర్మాణంలో, మరొక న్యూక్లియోసోమ్ యొక్క H2A-H2B డైమర్ యొక్క అత్యంత ఆమ్ల ఉపరితల ప్రాంతంతో పరస్పర చర్యను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది న్యూక్లియోసోమ్‌ల ఉన్నత-స్థాయి నిర్మాణానికి సంభావ్యంగా సంబంధితంగా ఉంటుంది. ఈ పరస్పర చర్య శారీరక పరిస్థితులలో కూడా జరుగుతుందని భావిస్తారు, మరియు H4 టైల్ యొక్క ఎసిటైలేషన్ క్రోమాటిన్ యొక్క ఉన్నత-స్థాయి నిర్మాణాన్ని వక్రీకరిస్తుందని సూచిస్తుంది.[31]

ఉన్నత స్థాయి నిర్మాణం

న్యూక్లియోసోమ్ ద్వారా సాధించబడిన DNA యొక్క సంస్థ కణ కేంద్రకంలో గమనించిన DNA ప్యాకేజింగ్‌ను పూర్తిగా వివరించలేదు. కణ కేంద్రకంలోకి క్రోమాటిన్ యొక్క మరింత కుదింపు అవసరం, కానీ ఇది ఇంకా బాగా అర్థం కాలేదు. ప్రస్తుత అవగాహన[25] ఏమిటంటే, మధ్యంతర "లింకర్" DNAతో పునరావృతమయ్యే న్యూక్లియోసోమ్‌లు ఒక 10-nm-ఫైబర్ను ఏర్పరుస్తాయి, దీనిని "దారంపై పూసలు" అని పిలుస్తారు, మరియు ఇది ఐదు నుండి పది వరకు ప్యాకింగ్ నిష్పత్తిని కలిగి ఉంటుంది.[18] న్యూక్లియోసోమ్‌ల గొలుసును 30 nm ఫైబర్లో అమర్చవచ్చు, ఇది ~50 ప్యాకింగ్ నిష్పత్తి కలిగిన కుదించబడిన నిర్మాణం[18] మరియు దీని ఏర్పాటు H1 హిస్టోన్ ఉనికిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

టెట్రాన్యూక్లియోసోమ్ యొక్క క్రిస్టల్ నిర్మాణం ప్రదర్శించబడింది మరియు 30 nm ఫైబర్ యొక్క ప్రతిపాదిత నిర్మాణాన్ని రెండు-ప్రారంభ హెలిక్స్‌గా నిర్మించడానికి ఉపయోగించబడింది.[32] ఈ మోడల్‌కు సంబంధించి ఇప్పటికీ కొంత వివాదం ఉంది, ఎందుకంటే ఇది ఇటీవలి ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ డేటాతో అననుకూలంగా ఉంది.[33] దీనికి మించి, క్రోమాటిన్ నిర్మాణం సరిగ్గా అర్థం కాలేదు, కానీ 30 nm ఫైబర్ ట్రాన్స్‌క్రిప్షనల్లీ యాక్టివ్ యూక్రోమాటిన్ను ఏర్పరచడానికి కేంద్ర ప్రోటీన్ స్కాఫోల్డ్ వెంబడి లూప్‌లుగా అమర్చబడిందని శాస్త్రీయంగా సూచించబడింది. మరింత కుదింపు ట్రాన్స్‌క్రిప్షనల్లీ ఇనాక్టివ్ హెటెరోక్రోమాటిన్కు దారితీస్తుంది.

న్యూక్లియోసోమ్ స్పేసింగ్

న్యూక్లియోసోమ్‌ల మధ్య స్పేసింగ్ ~10-100 bp పరిధిలో మారుతూ ఉంటుంది మరియు జన్యువు యొక్క వివిధ ప్రాంతాలలో భిన్నంగా ఉంటుంది. రెండు తదుపరి పొరుగు న్యూక్లియోసోమ్‌ల కేంద్రాల మధ్య సగటు దూరాన్ని న్యూక్లియోసోమ్ రిపీట్ లెంగ్త్ (NRL) అని పిలుస్తారు. NRL జీవులు మరియు కణ రకాలను బట్టి ~150-230 bp పరిధిలో మారుతూ ఉంటుంది. యాక్టివ్ జన్యు ప్రాంతాలలో NRL సాధారణంగా ఇనాక్టివ్ ప్రాంతాల కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. క్యాన్సర్‌లో మరియు వృద్ధాప్యంలో కూడా NRL మారుతుంది.[34]

డైనమిక్స్

న్యూక్లియోసోమ్ చాలా స్థిరమైన ప్రోటీన్-DNA కాంప్లెక్స్ అయినప్పటికీ, ఇది స్థిరంగా ఉండదు మరియు న్యూక్లియోసోమ్ స్లైడింగ్ మరియు DNA సైట్ ఎక్స్‌పోజర్‌తో సహా అనేక విభిన్న నిర్మాణ పునర్వ్యవస్థీకరణలకు లోనవుతుందని చూపబడింది. సందర్భాన్ని బట్టి, న్యూక్లియోసోమ్‌లు ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ ఫ్యాక్టర్ బైండింగ్‌ను నిరోధించవచ్చు లేదా సులభతరం చేయవచ్చు. న్యూక్లియోసోమ్ స్థానాలు మూడు ప్రధాన అంశాల ద్వారా నియంత్రించబడతాయి: మొదటిది, హిస్టోన్ ఆక్టామర్ యొక్క అంతర్గత బైండింగ్ అఫినిటీ DNA సీక్వెన్స్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. రెండవది, న్యూక్లియోసోమ్ ఇతర ప్రోటీన్ కారకాల పోటీ లేదా సహకార బైండింగ్ ద్వారా స్థానభ్రంశం చెందవచ్చు లేదా రిక్రూట్ చేయబడవచ్చు. మూడవది, న్యూక్లియోసోమ్ ATP-ఆధారిత రీమోడలింగ్ కాంప్లెక్స్‌ల ద్వారా చురుకుగా ట్రాన్స్‌లోకేట్ చేయబడవచ్చు.[35]

న్యూక్లియోసోమ్ స్లైడింగ్

థర్మల్‌గా ఇంక్యుబేట్ చేసినప్పుడు, 5S DNA పొజిషనింగ్ సీక్వెన్స్‌పై పునర్నిర్మించబడిన న్యూక్లియోసోమ్‌లు ప్రక్కనే ఉన్న సీక్వెన్స్‌లపై తమను తాము ట్రాన్స్‌లేషనల్‌గా రీపోజిషన్ చేసుకోగలిగాయి.[36] ఈ రీపోజిషనింగ్‌కు హిస్టోన్ ఆక్టామర్ యొక్క అంతరాయం అవసరం లేదు, కానీ న్యూక్లియోసోమ్‌లు DNA వెంబడి in cis "స్లైడ్" చేయగలవని ఇది సూచిస్తుంది. CTCF బైండింగ్ సైట్‌లు న్యూక్లియోసోమ్ పొజిషనింగ్ యాంకర్లుగా పనిచేస్తాయి, తద్వారా వివిధ జన్యు సంకేతాలను సమలేఖనం చేయడానికి ఉపయోగించినప్పుడు, బహుళ ఫ్లాంకింగ్ న్యూక్లియోసోమ్‌లను సులభంగా గుర్తించవచ్చు.[37] న్యూక్లియోసోమ్‌లు అంతర్గతంగా మొబైల్‌గా ఉన్నప్పటికీ, యూకారియోట్లు క్రోమాటిన్ నిర్మాణాన్ని మార్చడానికి ATP-ఆధారిత క్రోమాటిన్ రీమోడలింగ్ ఎంజైమ్‌ల యొక్క పెద్ద కుటుంబాన్ని అభివృద్ధి చేశాయి, వీటిలో చాలా వరకు న్యూక్లియోసోమ్ స్లైడింగ్ ద్వారా అలా చేస్తాయి. న్యూక్లియోసోమ్ స్లైడింగ్ అనేది జన్యువుల యొక్క పెద్ద ఎత్తున కణజాల నిర్దిష్ట వ్యక్తీకరణకు సాధ్యమయ్యే యంత్రాంగాలలో ఒకటి. ఒక నిర్దిష్ట కణజాలంలో వ్యక్తీకరించబడిన జన్యువుల కోసం ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ ప్రారంభ సైట్ న్యూక్లియోసోమ్ డిప్లీటెడ్ (తక్కువగా) ఉంటుంది, అయితే అవి వ్యక్తీకరించబడని ఇతర కణజాలంలో అదే జన్యువుల సెట్ న్యూక్లియోసోమ్ బౌండ్‌గా ఉంటుంది.[38]

DNA సైట్ ఎక్స్‌పోజర్

న్యూక్లియోసోమల్ DNA చుట్టబడిన మరియు విప్పబడిన స్థితి మధ్య సమతుల్యతలో ఉంటుంది. న్యూక్లియోసోమ్‌లోని DNA 250 ms మాత్రమే పూర్తిగా చుట్టబడి ఉంటుంది, ఆ తర్వాత 10-50 ms పాటు విప్పబడుతుంది మరియు వేగంగా తిరిగి చుట్టబడుతుంది, ఇది టైమ్-రిజాల్వ్డ్ FRET ఉపయోగించి కొలవబడింది.[39] దీని అర్థం DNA న్యూక్లియోసోమ్ నుండి చురుకుగా విడదీయబడవలసిన అవసరం లేదు, కానీ అది పూర్తిగా అందుబాటులో ఉండే గణనీయమైన సమయం ఉంటుంది. న్యూక్లియోసోమ్‌లో DNA-బైండింగ్ సీక్వెన్స్‌ను ప్రవేశపెట్టడం వల్ల బంధించబడినప్పుడు DNA యొక్క ప్రక్కనే ఉన్న ప్రాంతాల ప్రాప్యత పెరుగుతుంది.[40]

న్యూక్లియోసోమ్‌లోని DNA "శ్వాస" తీసుకునే ఈ ధోరణి క్రోమాటిన్ వాతావరణంలో పనిచేసే అన్ని DNA-బైండింగ్ ప్రోటీన్లకు ముఖ్యమైన క్రియాత్మక పరిణామాలను కలిగి ఉంటుంది.[39] ముఖ్యంగా, న్యూక్లియోసోమ్‌ల డైనమిక్ శ్వాస ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ ఎలాంగేషన్ సమయంలో RNA పాలిమరేస్ II యొక్క పురోగతిని పరిమితం చేయడంలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది.[41]

న్యూక్లియోసోమ్ ఫ్రీ రీజియన్

యాక్టివ్ జన్యువుల ప్రమోటర్లు న్యూక్లియోసోమ్ ఫ్రీ రీజియన్లను (NFR) కలిగి ఉంటాయి. ఇది ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ ఫ్యాక్టర్ల వంటి వివిధ ప్రోటీన్లకు ప్రమోటర్ DNA ప్రాప్యతను అనుమతిస్తుంది. న్యూక్లియోసోమ్ ఫ్రీ రీజియన్ సాధారణంగా S. cerevisiaeలో 200 న్యూక్లియోటైడ్ల వరకు విస్తరించి ఉంటుంది.[42] బాగా అమర్చబడిన న్యూక్లియోసోమ్‌లు NFR యొక్క సరిహద్దులను ఏర్పరుస్తాయి. ఈ న్యూక్లియోసోమ్‌లను +1-న్యూక్లియోసోమ్ మరియు −1-న్యూక్లియోసోమ్ అని పిలుస్తారు మరియు ఇవి ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ ప్రారంభ సైట్ నుండి వరుసగా డౌన్‌స్ట్రీమ్ మరియు అప్‌స్ట్రీమ్ కానానికల్ దూరాలలో ఉంటాయి.[43] +1-న్యూక్లియోసోమ్ మరియు అనేక డౌన్‌స్ట్రీమ్ న్యూక్లియోసోమ్‌లు కూడా H2A.Z హిస్టోన్ వేరియంట్‌ను చేర్చుకునే ధోరణిని కలిగి ఉంటాయి.[43]

న్యూక్లియోసోమ్ నిర్మాణాన్ని మాడ్యులేట్ చేయడం

యూకారియోటిక్ జన్యువులు క్రోమాటిన్‌తో సర్వవ్యాప్తంగా అనుబంధించబడి ఉంటాయి; అయితే, కణాలు బల్క్ క్రోమాటిన్ నుండి స్వతంత్రంగా నిర్దిష్ట లోసీని ప్రాదేశికంగా మరియు తాత్కాలికంగా నియంత్రించాలి. DNA రెప్లికేషన్, రిపేర్ మరియు ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ వంటి కేంద్రక ప్రక్రియలను సమన్వయం చేయడానికి అవసరమైన అధిక స్థాయి నియంత్రణను సాధించడానికి, కణాలు క్రోమాటిన్ నిర్మాణం మరియు పనితీరును స్థానికంగా మరియు ప్రత్యేకంగా మాడ్యులేట్ చేయడానికి వివిధ మార్గాలను అభివృద్ధి చేశాయి. ఇందులో హిస్టోన్ల యొక్క సహసంయోజక మార్పు, హిస్టోన్ వేరియంట్ల చేరిక మరియు ATP-ఆధారిత రీమోడలింగ్ ఎంజైమ్‌ల ద్వారా నాన్-కోవాలెంట్ రీమోడలింగ్ ఉండవచ్చు.

హిస్టోన్ పోస్ట్-ట్రాన్స్‌లేషనల్ మార్పులు

క్రోమాటిన్ ఏర్పాటులో హిస్టోన్ టైల్స్ మరియు వాటి పనితీరు

1960ల మధ్యకాలంలో హిస్టోన్ మార్పులు కనుగొనబడినప్పటి నుండి, అవి ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్‌ను ప్రభావితం చేస్తాయని అంచనా వేయబడింది.[44] ప్రారంభంలో కనుగొనబడిన చాలా పోస్ట్-ట్రాన్స్‌లేషనల్ మార్పులు న్యూక్లియోసోమ్ కోర్ నుండి బయటకు వచ్చే తోక వంటి పొడిగింపులలో కేంద్రీకృతమై ఉండటం వల్ల, హిస్టోన్ మార్పుల యంత్రాంగం గురించి రెండు ప్రధాన సిద్ధాంతాలు ఏర్పడ్డాయి. మొదటి సిద్ధాంతం ప్రకారం, ఇవి హిస్టోన్ తోకలు మరియు DNA మధ్య ఉండే ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ పరస్పర చర్యలను ప్రభావితం చేసి, క్రోమాటిన్ నిర్మాణాన్ని "సడలించవచ్చు" (loosen). తదనంతరం, ఈ మార్పుల కలయికలు ఇతర ప్రోటీన్‌లను చేర్చుకోవడానికి బైండింగ్ ఎపిటోప్‌లను సృష్టించగలవని ప్రతిపాదించబడింది.[45] ఇటీవల, హిస్టోన్‌ల నిర్మాణ ప్రాంతాలలో మరిన్ని మార్పులు కనుగొనబడటంతో, ఈ మార్పులు న్యూక్లియోసోమ్ కోర్ లోపల హిస్టోన్-DNA[46] మరియు హిస్టోన్-హిస్టోన్[47] పరస్పర చర్యలను ప్రభావితం చేయవచ్చని ప్రతిపాదించబడింది. గ్లోబ్యులర్ హిస్టోన్ కోర్ యొక్క చార్జ్‌ను తగ్గించే మార్పులు (ఎసిటైలేషన్ లేదా ఫాస్ఫోరైలేషన్ వంటివి) కోర్-DNA అనుబంధాన్ని "సడలిస్తాయని" అంచనా వేయబడింది; ఈ ప్రభావం యొక్క తీవ్రత కోర్ లోపల ఆ మార్పు ఉన్న స్థానంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.[48] కొన్ని మార్పులు జీన్ సైలెన్సింగ్ (జన్యు నిశ్శబ్దం)తో సంబంధం కలిగి ఉన్నాయని; మరికొన్ని జన్యు క్రియాశీలతతో సంబంధం కలిగి ఉన్నాయని తేలింది. సాధారణ మార్పులలో లైసిన్ యొక్క ఎసిటైలేషన్, మిథైలేషన్ లేదా యుబిక్విటినేషన్; ఆర్జినిన్ యొక్క మిథైలేషన్; మరియు సెరిన్ యొక్క ఫాస్ఫోరైలేషన్ ఉన్నాయి. ఈ విధంగా నిల్వ చేయబడిన సమాచారం ఎపిజెనెటిక్గా పరిగణించబడుతుంది, ఎందుకంటే ఇది DNAలో ఎన్‌కోడ్ చేయబడదు కానీ సంతతి కణాలకు వారసత్వంగా అందుతుంది. ఒక జన్యువు యొక్క అణచివేయబడిన లేదా క్రియాశీల స్థితిని నిర్వహించడం తరచుగా కణ విభేదన (cellular differentiation) కోసం అవసరం.[18]

హిస్టోన్ వేరియంట్లు

పరిణామ క్రమంలో హిస్టోన్‌లు అద్భుతంగా సంరక్షించబడినప్పటికీ, అనేక వేరియంట్ రూపాలు గుర్తించబడ్డాయి. ఈ హిస్టోన్ పనితీరు యొక్క వైవిధ్యం H2A మరియు H3లకు మాత్రమే పరిమితమైంది, H2B మరియు H4లు ఎక్కువగా మారవు. H2A స్థానంలో H2AZ (ఇది న్యూక్లియోసోమ్ స్థిరత్వాన్ని తగ్గిస్తుంది) లేదా H2AX (ఇది DNA మరమ్మత్తు మరియు T కణం విభేదనతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది) రావచ్చు, అయితే క్షీరదాలలో నిష్క్రియ X క్రోమోజోమ్‌లు macroH2Aతో సమృద్ధిగా ఉంటాయి. H3 స్థానంలో H3.3 (ఇది క్రియాశీల జన్యువులు మరియు నియంత్రణ మూలకాలతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది) రావచ్చు మరియు సెంట్రోమీర్లలో H3 స్థానంలో CENPA ఉంటుంది.[18]

వైరస్‌లు కూడా కానానికల్ హిస్టోన్‌ల వేరియంట్‌లను కలిగి ఉండే న్యూక్లియోసోమ్ కణాలను ఏర్పరచగలవు,[49] ఇవి కొన్నిసార్లు ఒకే పాలీపెప్టైడ్ గొలుసులో డబుల్ హిస్టోన్ ఫోల్డ్‌ను ఏర్పరుస్తాయి.[50]

ATP-ఆధారిత న్యూక్లియోసోమ్ రీమోడలింగ్

ATP-ఆధారిత క్రోమాటిన్ రీమోడలింగ్ అనే పదంతో అనేక విభిన్న ప్రతిచర్యలు సంబంధం కలిగి ఉన్నాయి. రీమోడలింగ్ ఎంజైమ్‌లు DNA వెంట న్యూక్లియోసోమ్‌లను జరపడం,[51] H2A/H2B డైమర్‌ను అస్థిరపరిచేంత వరకు హిస్టోన్-DNA సంబంధాలను విచ్ఛిన్నం చేయడం[52][53] మరియు DNA మరియు క్రోమాటిన్‌లో ప్రతికూల సూపర్ హెలికల్ టోర్షన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం వంటివి చేస్తాయని చూపబడింది.[54] ఇటీవల, Swr1 రీమోడలింగ్ ఎంజైమ్ న్యూక్లియోసోమ్‌లలోకి వేరియంట్ హిస్టోన్ H2A.Zని ప్రవేశపెడుతుందని చూపబడింది.[55] ప్రస్తుతం, ఇవన్నీ విభిన్న ప్రతిచర్యలా లేదా ఒక సాధారణ యంత్రాంగం యొక్క ప్రత్యామ్నాయ ఫలితాలా అనేది స్పష్టంగా లేదు. అన్నింటిలోనూ ఉమ్మడిగా ఉన్నది, మరియు నిజానికి ATP-ఆధారిత క్రోమాటిన్ రీమోడలింగ్ యొక్క ముఖ్య లక్షణం ఏమిటంటే, అవన్నీ DNA లభ్యతను మారుస్తాయి.

in vivo[56] జన్యు క్రియాశీలతను పరిశీలించే అధ్యయనాలు మరియు, మరింత ఆశ్చర్యకరంగా, in vitro[57] రీమోడలింగ్ అధ్యయనాలు క్రోమాటిన్ రీమోడలింగ్ సంఘటనలు మరియు ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్-ఫాక్టర్ బైండింగ్ స్వభావరీత్యా చక్రీయంగా మరియు ఆవర్తనంగా ఉంటాయని వెల్లడించాయి. క్రోమాటిన్ రీమోడలింగ్ యొక్క ప్రతిచర్య యంత్రాంగంపై దీని పరిణామాలు తెలియకపోయినప్పటికీ, వ్యవస్థ యొక్క డైనమిక్ స్వభావం బాహ్య ఉద్దీపనలకు వేగంగా స్పందించడానికి అనుమతించవచ్చు. ఎలుక పిండం మూలకణాల అభివృద్ధి సమయంలో న్యూక్లియోసోమ్ స్థానాలు గణనీయంగా మారుతాయని, మరియు ఈ మార్పులు అభివృద్ధి చెందుతున్న ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ కారకాల బైండింగ్‌కు సంబంధించినవని ఒక ఇటీవలి అధ్యయనం సూచిస్తుంది.[58]

ఈస్ట్ జన్యువు అంతటా డైనమిక్ న్యూక్లియోసోమ్ రీమోడలింగ్

2007లో జరిగిన అధ్యయనాలు ఈస్ట్‌లో న్యూక్లియోసోమ్ స్థానాలను కేటలాగ్ చేశాయి మరియు ప్రమోటర్ ప్రాంతాలు మరియు ప్రతిరూపణ మూలాలు (origins of replication) వద్ద న్యూక్లియోసోమ్‌లు తక్కువగా ఉన్నాయని చూపించాయి.[59][60][61] ఈస్ట్ జన్యువులో సుమారు 80% న్యూక్లియోసోమ్‌లతో కప్పబడి ఉన్నట్లు కనిపిస్తుంది[62] మరియు న్యూక్లియోసోమ్ స్థానాల నమూనా ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్‌ను నియంత్రించే DNA ప్రాంతాలకు, ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ జరిగే ప్రాంతాలకు మరియు DNA ప్రతిరూపణను ప్రారంభించే ప్రాంతాలకు స్పష్టంగా సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.[63] అత్యంత ఇటీవల, ఒక కొత్త అధ్యయనం ఈస్ట్ (Saccharomyces cerevisiae)లో జన్యువ్యాప్త ట్రాన్స్‌క్రిప్షనల్ మార్పుల సమయంలో న్యూక్లియోసోమ్ స్థానభ్రంశంపై ప్రభావాలను వివరించడానికి గ్లోబల్ ట్రాన్స్‌క్రిప్షనల్ రీప్రోగ్రామింగ్ ఈవెంట్ సమయంలో న్యూక్లియోసోమ్ రీపొజిషనింగ్‌లో డైనమిక్ మార్పులను పరిశీలించింది.[64] ప్రమోటర్ ప్రాంతాలకు స్థానికీకరించబడిన న్యూక్లియోసోమ్‌లు ఒత్తిడికి (ఉదాహరణకు హీట్ షాక్) ప్రతిస్పందనగా స్థానభ్రంశం చెందుతాయని ఫలితాలు సూచించాయి. అదనంగా, న్యూక్లియోసోమ్‌ల తొలగింపు సాధారణంగా ట్రాన్స్‌క్రిప్షనల్ క్రియాశీలతకు మరియు న్యూక్లియోసోమ్‌ల భర్తీ సాధారణంగా ట్రాన్స్‌క్రిప్షనల్ అణచివేతకు అనుగుణంగా ఉంటుంది, బహుశా ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ ఫాక్టర్ బైండింగ్ సైట్లు వరుసగా ఎక్కువ లేదా తక్కువ అందుబాటులోకి రావడం వల్ల కావచ్చు. సాధారణంగా, ఈ ట్రాన్స్‌క్రిప్షనల్ మార్పులను ప్రభావితం చేయడానికి ప్రమోటర్ వద్ద ఒకటి లేదా రెండు న్యూక్లియోసోమ్‌లు మాత్రమే రీపొజిషన్ చేయబడ్డాయి. అయితే, ట్రాన్స్‌క్రిప్షనల్ మార్పులతో సంబంధం లేని క్రోమోజోమ్ ప్రాంతాలలో కూడా న్యూక్లియోసోమ్ రీపొజిషనింగ్ గమనించబడింది, ఇది ట్రాన్స్‌క్రిప్షనల్ DNAను కవర్ చేయడం మరియు అన్‌కవర్ చేయడం తప్పనిసరిగా ట్రాన్స్‌క్రిప్షనల్ ఈవెంట్‌ను ఉత్పత్తి చేయదని సూచిస్తుంది. ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ తర్వాత, rDNA ప్రాంతాన్ని ఏదైనా నష్టం నుండి రక్షించాల్సి ఉంటుంది, న్యూక్లియోసోమ్ రహిత ప్రాంతాన్ని రక్షించడంలో HMGB ప్రోటీన్లు ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తాయని ఇది సూచించింది.[65][66]

DNA ట్విస్ట్ లోపాలు

DNA ట్విస్ట్ లోపాలు అంటే ఒక DNA విభాగం నుండి ఒకటి లేదా కొన్ని బేస్ జంటలను చేర్చడం మరొక విభాగానికి బదిలీ చేయబడినప్పుడు DNA ట్విస్ట్‌లో మార్పు రావడం. ఇది DNA యొక్క ట్విస్ట్‌ను మార్చడమే కాకుండా పొడవును కూడా మారుస్తుంది.[67] ఈ ట్విస్ట్ లోపం చివరికి బేస్ జంటను బదిలీ చేయడం ద్వారా న్యూక్లియోసోమ్ చుట్టూ కదులుతుంది, అంటే DNA ట్విస్ట్‌లు న్యూక్లియోసోమ్ స్లైడింగ్‌కు కారణం కావచ్చు.[68] న్యూక్లియోసోమ్ క్రిస్టల్ నిర్మాణాలు న్యూక్లియోసోమ్‌పై సూపర్ హెలిక్స్ స్థానాలు 2 మరియు 5 వద్ద DNA ట్విస్ట్ లోపాలు సాధారణంగా సంభవిస్తాయని చూపించాయి, ఎందుకంటే ఇవి సాధారణ రీమోడలర్ బైండింగ్ సైట్లు.[69] వివిధ రకాల క్రోమాటిన్ రీమోడలర్లు ఉన్నాయి, కానీ అవన్నీ ATP బైండింగ్ మరియు హైడ్రోలిసిస్ ద్వారా DNAపై క్రోమాటిన్ స్లైడింగ్‌ను సులభతరం చేసే ATPase మోటార్‌ను కలిగి ఉంటాయి.[70] ATPase ఓపెన్ మరియు క్లోజ్డ్ స్థితిని కలిగి ఉంటుంది. ATPase మోటార్ ఓపెన్ మరియు క్లోజ్డ్ స్థితుల మధ్య మారుతున్నప్పుడు, DNA డ్యూప్లెక్స్ జ్యామితి మారుతుంది మరియు బేస్ జంట వంపును ప్రదర్శిస్తుంది.[69] ATPase మోటార్ ద్వారా ట్విస్ట్ లోపాల ప్రారంభం రీమోడలర్ సైట్ చుట్టూ ఒత్తిడి పేరుకుపోయేలా చేస్తుంది. రెండు ట్విస్ట్ లోపాలు (ప్రతి స్ట్రాండ్‌పై ఒకటి) వ్యతిరేక దిశలలో వ్యాపించడం ద్వారా న్యూక్లియోసోమ్ అంతటా DNA స్లైడింగ్ పూర్తయినప్పుడు ఒత్తిడి విడుదలవుతుంది.[70]

న్యూక్లియోసోమ్ అసెంబ్లీ in vitro

న్యూక్లియోసోమ్ అసెంబ్లీ రేఖాచిత్రం

శుద్ధి చేసిన స్థానిక లేదా రీకాంబినెంట్ హిస్టోన్‌లను ఉపయోగించి న్యూక్లియోసోమ్‌లను in vitro అసెంబ్లీ చేయవచ్చు.[71][72] హిస్టోన్‌ల చుట్టూ DNAను లోడ్ చేసే ఒక ప్రామాణిక పద్ధతిలో సాల్ట్ డయాలసిస్ ఉపయోగించడం ఉంటుంది. హిస్టోన్ ఆక్టామర్‌లు మరియు నేకెడ్ DNA టెంప్లేట్‌తో కూడిన ప్రతిచర్యను 2 M ఉప్పు గాఢత వద్ద కలిపి ఉంచవచ్చు. ఉప్పు గాఢతను క్రమంగా తగ్గించడం ద్వారా, DNA హిస్టోన్ ఆక్టామర్‌ల చుట్టూ చుట్టబడిన స్థితికి చేరుకుంటుంది, తద్వారా న్యూక్లియోసోమ్‌లు ఏర్పడతాయి. తగిన పరిస్థితులలో, ఈ పునర్నిర్మాణ ప్రక్రియ ఒక నిర్దిష్ట క్రమం యొక్క న్యూక్లియోసోమ్ పొజిషనింగ్ అఫినిటీని ప్రయోగాత్మకంగా మ్యాప్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.[73]

డైసల్ఫైడ్ క్రాస్‌లింక్డ్ న్యూక్లియోసోమ్ కోర్ పార్టికల్స్

మెరుగైన స్థిరత్వంతో న్యూక్లియోసోమ్ కోర్ పార్టికల్స్ ఉత్పత్తిలో ఇటీవలి పురోగతి సైట్-నిర్దిష్ట డైసల్ఫైడ్ క్రాస్‌లింక్‌లను కలిగి ఉంటుంది.[74] న్యూక్లియోసోమ్ కోర్ పార్టికల్‌లోకి రెండు వేర్వేరు క్రాస్‌లింక్‌లను ప్రవేశపెట్టవచ్చు. మొదటిది ప్రవేశపెట్టిన సిస్టీన్ (N38C) ద్వారా H2A యొక్క రెండు కాపీలను క్రాస్‌లింక్ చేస్తుంది, దీని ఫలితంగా హిస్టోన్ ఆక్టామర్ ఏర్పడుతుంది, ఇది న్యూక్లియోసోమ్ పునర్నిర్మాణం సమయంలో H2A/H2B డైమర్ నష్టం నుండి స్థిరంగా ఉంటుంది. రెండవ క్రాస్‌లింక్‌ను H3 N-టెర్మినల్ హిస్టోన్ తోక మరియు న్యూక్లియోసోమ్ DNA చివరల మధ్య కన్వర్టిబుల్ న్యూక్లియోటైడ్ ద్వారా ప్రవేశపెట్టవచ్చు.[75] DNA-హిస్టోన్ ఆక్టామర్ క్రాస్‌లింక్ న్యూక్లియోసోమ్ కోర్ పార్టికల్‌ను చాలా తక్కువ పార్టికల్ గాఢత వద్ద మరియు పెరిగిన ఉప్పు గాఢత వద్ద DNA విచ్ఛిన్నం నుండి స్థిరీకరిస్తుంది.

న్యూక్లియోసోమ్ అసెంబ్లీ in vivo

న్యూక్లియోసోమ్ అసెంబ్లీలో దశలు

న్యూక్లియోసోమ్‌లు హిస్టోన్ ప్రోటీన్‌ల నుండి నిర్మించబడిన జెనోమిక్ DNA యొక్క ప్రాథమిక ప్యాకింగ్ యూనిట్, దీని చుట్టూ DNA చుట్టబడి ఉంటుంది. ఇవి ఉన్నత స్థాయి క్రోమాటిన్ నిర్మాణాన్ని ఏర్పరచడానికి మరియు జన్యు వ్యక్తీకరణ యొక్క నియంత్రణ నియంత్రణ పొర కోసం ఒక స్కాఫోల్డ్‌గా పనిచేస్తాయి. ప్రతిరూపణ ఫోర్క్ వెనుక కొత్తగా సంశ్లేషణ చేయబడిన DNAపై న్యూక్లియోసోమ్‌లు త్వరగా అసెంబ్లీ చేయబడతాయి.

H3 మరియు H4

విడదీయబడిన పాత న్యూక్లియోసోమ్‌ల నుండి హిస్టోన్‌లు H3 మరియు H4 సమీపంలో ఉంచబడతాయి మరియు కొత్తగా సంశ్లేషణ చేయబడిన DNAపై యాదృచ్ఛికంగా పంపిణీ చేయబడతాయి.[76] ఇవి క్రోమాటిన్ అసెంబ్లీ ఫ్యాక్టర్ 1 (CAF-1) కాంప్లెక్స్ ద్వారా అసెంబ్లీ చేయబడతాయి, ఇది మూడు సబ్ యూనిట్లను (p150, p60, మరియు p48) కలిగి ఉంటుంది.[77] కొత్తగా సంశ్లేషణ చేయబడిన H3 మరియు H4లు రెప్లికేషన్ కప్లింగ్ అసెంబ్లీ ఫ్యాక్టర్ (RCAF) ద్వారా అసెంబ్లీ చేయబడతాయి. RCAF సబ్ యూనిట్ Asf1ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది కొత్తగా సంశ్లేషణ చేయబడిన H3 మరియు H4 ప్రోటీన్‌లకు బంధిస్తుంది.[78] పాత H3 మరియు H4 ప్రోటీన్‌లు తమ రసాయన మార్పులను నిలుపుకుంటాయి, ఇది ఎపిజెనెటిక్ సంతకాన్ని అందించడానికి దోహదపడుతుంది. కొత్తగా సంశ్లేషణ చేయబడిన H3 మరియు H4 ప్రోటీన్‌లు క్రోమాటిన్ పరిపక్వత ప్రక్రియలో భాగంగా వివిధ లైసిన్ అవశేషాల వద్ద క్రమంగా ఎసిటైలేట్ చేయబడతాయి.[79] కొత్త న్యూక్లియోసోమ్‌లలోని పాత H3 మరియు H4 ప్రోటీన్‌లు కొత్త హిస్టోన్‌లను గుర్తించే హిస్టోన్ మార్పు ఎంజైమ్‌లను నియమించుకుంటాయని, ఇది ఎపిజెనెటిక్ మెమరీకి దోహదపడుతుందని కూడా భావించబడుతుంది.

H2A మరియు H2B

పాత H3 మరియు H4కు భిన్నంగా, పాత H2A మరియు H2B హిస్టోన్ ప్రోటీన్‌లు విడుదల చేయబడతాయి మరియు క్షీణిస్తాయి; అందువల్ల, కొత్తగా అసెంబ్లీ చేయబడిన H2A మరియు H2B ప్రోటీన్‌లు కొత్త న్యూక్లియోసోమ్‌లలో విలీనం చేయబడతాయి.[80] H2A మరియు H2B డైమర్‌లుగా అసెంబ్లీ చేయబడతాయి, ఇవి న్యూక్లియోసోమ్ అసెంబ్లీ ప్రోటీన్-1 (NAP-1) ద్వారా న్యూక్లియోసోమ్‌లపై లోడ్ చేయబడతాయి, ఇది న్యూక్లియోసోమ్ స్లైడింగ్‌కు కూడా సహాయపడుతుంది.[81] న్యూక్లియోసోమ్‌లు Isw1, Ino80, మరియు Chd1 వంటి ఎంజైమ్‌లను కలిగి ఉన్న ATP-ఆధారిత న్యూక్లియోసోమ్-రీమోడలింగ్ కాంప్లెక్స్‌ల ద్వారా కూడా అంతరం చేయబడతాయి మరియు తదనంతరం ఉన్నత స్థాయి నిర్మాణంలోకి అసెంబ్లీ చేయబడతాయి.[82][83]

గ్యాలరీ

న్యూక్లియోసోమ్ కోర్ పార్టికల్ యొక్క క్రిస్టల్ నిర్మాణం (PDB: 1EQZ[84]) - హిస్టోన్ ఫోల్డింగ్ మరియు సంస్థ యొక్క వివరాలను చూపే వివిధ దృశ్యాలు. హిస్టోన్‌లు #AAAA00 H2A, red H2B, blue H3, green H4 మరియు purple DNA రంగులలో ఉన్నాయి.

ఇవి కూడా చూడండి

సూచనలు

  1. ↑ Reece J, Campbell N (2006). Biology. San Francisco: Benjamin Cummings. ISBN 978-0-8053-6624-2.
  2. ↑ Alberts B (2002). “Chromosomal DNA and Its Packaging in the Chromatin Fiber”. Molecular biology of the cell. (4th ed.). New York: Garland Science. p. 207. ISBN 978-0-8153-4072-0.
  3. ↑ lberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2002). Chromosomal DNA and Its Packaging in the Chromatin Fiber. Garland Science.
  4. ↑ Teif VB, Clarkson CT (2019). “Nucleosome Positioning”. Encyclopedia of Bioinformatics and Computational Biology. Vol. 2, pp. 308–317. ISBN 978-0-12-811432-2. doi:10.1016/B978-0-12-809633-8.20242-2. S2CID 43929234.
  5. ↑ Olins AL, Olins DE (January 1974). “Spheroid chromatin units (v bodies)”. Science. 183 (4122): 330–332. Bibcode 1974Sci...183..330O. doi:10.1126/science.183.4122.330. PMID 4128918. S2CID 83480762.
  6. ↑ McDonald D (December 2005). “Milestone 9, (1973-1974) The nucleosome hypothesis: An alternative string theory”. Nature Milestones: Gene Expression. doi:10.1038/nrm1798.
  7. ↑ Kornberg RD (May 1974). “Chromatin structure: a repeating unit of histones and DNA”. Science. 184 (4139): 868–871. Bibcode 1974Sci...184..868K. doi:10.1126/science.184.4139.868. PMID 4825889.
  8. ↑ Lorch Y, LaPointe JW, Kornberg RD (April 1987). “Nucleosomes inhibit the initiation of transcription but allow chain elongation with the displacement of histones”. Cell. 49 (2): 203–210. doi:10.1016/0092-8674(87)90561-7. PMID 3568125. S2CID 21270171.
  9. ↑ Han M, Grunstein M (December 1988). “Nucleosome loss activates yeast downstream promoters in vivo”. Cell. 55 (6): 1137–1145. doi:10.1016/0092-8674(88)90258-9. PMID 2849508. S2CID 41520634.
  10. ↑ Clark-Adams CD, Norris D, Osley MA, Fassler JS, Winston F (February 1988). “Changes in histone gene dosage alter transcription in yeast”. Genes & Development. 2 (2): 150–159. doi:10.1101/gad.2.2.150. PMID 2834270.
  11. ↑ 11.0 11.1 In different crystals, values of 146 and 147 basepairs were observed
  12. ↑ 12.0 12.1 Luger K, Mäder AW, Richmond RK, Sargent DF, Richmond TJ (September 1997). “Crystal structure of the nucleosome core particle at 2.8 A resolution”. Nature. 389 (6648): 251–260. Bibcode 1997Natur.389..251L. doi:10.1038/38444. PMID 9305837. S2CID 4328827.
  13. ↑ Alberts B (2007). Molecular Biology of the Cell. (5th ed.). New York: Garland Science. p. 211. ISBN 978-0-8153-4106-2.
  14. ↑ Shtumpf M, Piroeva KV, Agrawal SP, Jacob DR, Teif VB (June 2022). “NucPosDB: a database of nucleosome positioning in vivo and nucleosomics of cell-free DNA”. Chromosoma. 131 (1–2): 19–28. doi:10.1007/s00412-021-00766-9. PMC PMC8776978. PMID 35061087.
  15. ↑ Zhou YB, Gerchman SE, Ramakrishnan V, Travers A, Muyldermans S (September 1998). “Position and orientation of the globular domain of linker histone H5 on the nucleosome”. Nature. 395 (6700): 402–405. Bibcode 1998Natur.395..402Z. doi:10.1038/26521. PMID 9759733. S2CID 204997317.
  16. ↑ Thoma F, Koller T, Klug A (November 1979). “Involvement of histone H1 in the organization of the nucleosome and of the salt-dependent superstructures of chromatin”. The Journal of Cell Biology. 83 (2 Pt 1): 403–427. doi:10.1083/jcb.83.2.403. PMC PMC2111545. PMID 387806.
  17. ↑ Clarke HJ (1992). “Nuclear and chromatin composition of mammalian gametes and early embryos”. Biochemistry and Cell Biology. 70 (10–11): 856–866. Bibcode 1992BCB....70..856C. doi:10.1139/o92-134. PMID 1297351.
  18. ↑ 18.0 18.1 18.2 18.3 18.4 18.5 Felsenfeld G, Groudine M (January 2003). “Controlling the double helix”. Nature. 421 (6921): 448–453. Bibcode 2003Natur.421..448F. doi:10.1038/nature01411. PMID 12540921.
  19. ↑ Richmond TJ, Finch JT, Rushton B, Rhodes D, Klug A (1984). “Structure of the nucleosome core particle at 7 A resolution”. Nature. 311 (5986): 532–7. Bibcode 1984Natur.311..532R. doi:10.1038/311532a0. PMID 6482966. S2CID 4355982.
  20. ↑ Harp JM, Palmer EL, York MH, Gewiess A, Davis M, Bunick GJ (October 1995). “Preparative separation of nucleosome core particles containing defined-sequence DNA in multiple translational phases”. Electrophoresis. 16 (10): 1861–1864. doi:10.1002/elps.11501601305. PMID 8586054. S2CID 20178479.
  21. ↑ Palmer EL, Gewiess A, Harp JM, York MH, Bunick GJ (October 1995). “Large-scale production of palindrome DNA fragments”. Analytical Biochemistry. 231 (1): 109–114. doi:10.1006/abio.1995.1509. PMID 8678288.
  22. ↑ Harp JM, Uberbacher EC, Roberson AE, Palmer EL, Gewiess A, Bunick GJ (March 1996). “X-ray diffraction analysis of crystals containing twofold symmetric nucleosome core particles”. Acta Crystallographica. Section D, Biological Crystallography. 52 (Pt 2): 283–288. Bibcode 1996AcCrD..52..283H. doi:10.1107/S0907444995009139. PMID 15299701.
  23. ↑ Harp JM, Hanson BL, Timm DE, Bunick GJ (December 2000). “Asymmetries in the nucleosome core particle at 2.5 A resolution”. Acta Crystallographica. Section D, Biological Crystallography. 56 (Pt 12): 1513–1534. Bibcode 2000AcCrD..56.1513H. doi:10.1107/s0907444900011847. PMID 11092917.
  24. ↑ Hanson BL, Alexander C, Harp JM, Bunick GJ (2004). “Preparation and crystallization of nucleosome core particle”. Chromatin and Chromatin Remodeling Enzymes, Part A. Methods in Enzymology. Vol. 375, pp. 44–62. ISBN 978-0-12-182779-3. doi:10.1016/s0076-6879(03)75003-4. PMID 14870658.
  25. ↑ 25.0 25.1 Chakravarthy S, Park YJ, Chodaparambil J, Edayathumangalam RS, Luger K (February 2005). “Structure and dynamic properties of nucleosome core particles”. FEBS Letters. 579 (4): 895–898. Bibcode 2005FEBSL.579..895C. doi:10.1016/j.febslet.2004.11.030. PMID 15680970. S2CID 41706403.
  26. ↑ White CL, Suto RK, Luger K (September 2001). “Structure of the yeast nucleosome core particle reveals fundamental changes in internucleosome interactions”. The EMBO Journal. 20 (18): 5207–5218. doi:10.1093/emboj/20.18.5207. PMC PMC125637. PMID 11566884.
  27. ↑ Alberts B (2009). Essential Cell Biology. (2nd ed.). New York: Garland Science.
  28. ↑ Davey CA, Sargent DF, Luger K, Maeder AW, Richmond TJ (June 2002). “Solvent mediated interactions in the structure of the nucleosome core particle at 1.9 a resolution”. Journal of Molecular Biology. 319 (5): 1097–1113. doi:10.1016/S0022-2836(02)00386-8. PMID 12079350.
  29. ↑ Segal E, Fondufe-Mittendorf Y, Chen L, Thåström A, Field Y, Moore IK, Wang JP, Widom J (August 2006). “A genomic code for nucleosome positioning”. Nature. 442 (7104): 772–778. Bibcode 2006Natur.442..772S. doi:10.1038/nature04979. PMC PMC2623244. PMID 16862119.
  30. ↑ Zheng C, Hayes JJ (April 2003). “Structures and interactions of the core histone tail domains”. Biopolymers. 68 (4): 539–546. doi:10.1002/bip.10303. PMID 12666178.
  31. ↑ “The role of the nucleosome acidic patch in modulating higher order chromatin structure”. Journal of the Royal Society Interface. Retrieved 2026-09-13.
  32. ↑ Schalch T, Duda S, Sargent DF, Richmond TJ (July 2005). “X-ray structure of a tetranucleosome and its implications for the chromatin fibre”. Nature. 436 (7047): 138–141. Bibcode 2005Natur.436..138S. doi:10.1038/nature03686. PMID 16001076. S2CID 4387396.
  33. ↑ Robinson PJ, Fairall L, Huynh VA, Rhodes D (April 2006). “EM measurements define the dimensions of the "30-nm" chromatin fiber: evidence for a compact, interdigitated structure”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 103 (17): 6506–6511. Bibcode 2006PNAS..103.6506R. doi:10.1073/pnas.0601212103. PMC PMC1436021. PMID 16617109.
  34. ↑ Bikova M, Clarkson CT, Teif VB (March 2026). “Nucleosome spacing across cell types, diseases, and ages”. Nucleic Acids Research. 54 (5). doi:10.1093/nar/gkag074. article-number: gkag074.
  35. ↑ Teif VB, Rippe K (September 2009). “Predicting nucleosome positions on the DNA: combining intrinsic sequence preferences and remodeler activities”. Nucleic Acids Research. 37 (17): 5641–5655. doi:10.1093/nar/gkp610. PMC PMC2761276. PMID 19625488.
  36. ↑ Pennings S, Muyldermans S, Meersseman G, Wyns L (May 1989). “Formation, stability and core histone positioning of nucleosomes reassembled on bent and other nucleosome-derived DNA”. Journal of Molecular Biology. 207 (1): 183–192. doi:10.1016/0022-2836(89)90449-X. PMID 2738923.
  37. ↑ Fu Y, Sinha M, Peterson CL, Weng Z (July 2008). “The insulator binding protein CTCF positions 20 nucleosomes around its binding sites across the human genome”. Van Steensel B (ed.). PLOS Genetics. 4 (7). doi:10.1371/journal.pgen.1000138. PMC PMC2453330. PMID 18654629. article-number: e1000138.
  38. ↑ Bargaje R, Alam MP, Patowary A, Sarkar M, Ali T, Gupta S, Garg M, Singh M, Purkanti R, Scaria V, Sivasubbu S, Brahmachari V, Pillai B (October 2012). “Proximity of H2A.Z containing nucleosome to the transcription start site influences gene expression levels in the mammalian liver and brain”. Nucleic Acids Research. 40 (18): 8965–8978. doi:10.1093/nar/gks665. PMC PMC3467062. PMID 22821566.
  39. ↑ 39.0 39.1 Li G, Levitus M, Bustamante C, Widom J (January 2005). “Rapid spontaneous accessibility of nucleosomal DNA”. Nature Structural & Molecular Biology. 12 (1): 46–53. doi:10.1038/nsmb869. PMID 15580276. S2CID 14540078.
  40. ↑ Li G, Widom J (August 2004). “Nucleosomes facilitate their own invasion”. Nature Structural & Molecular Biology. 11 (8): 763–769. doi:10.1038/nsmb801. PMID 15258568. S2CID 11299024.
  41. ↑ Hodges C, Bintu L, Lubkowska L, Kashlev M, Bustamante C (July 2009). “Nucleosomal fluctuations govern the transcription dynamics of RNA polymerase II”. Science. 325 (5940): 626–628. Bibcode 2009Sci...325..626H. doi:10.1126/science.1172926. PMC PMC2775800. PMID 19644123.
  42. ↑ Yuan GC, Liu YJ, Dion MF, Slack MD, Wu LF, Altschuler SJ, Rando OJ (July 2005). “Genome-scale identification of nucleosome positions in S. cerevisiae”. Science. 309 (5734): 626–630. Bibcode 2005Sci...309..626Y. doi:10.1126/science.1112178. PMID 15961632. S2CID 43625066.
  43. ↑ 43.0 43.1 Lai WK, Pugh BF (September 2017). “Understanding nucleosome dynamics and their links to gene expression and DNA replication”. Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 18 (9): 548–562. doi:10.1038/nrm.2017.47. PMC PMC5831138. PMID 28537572.
  44. ↑ Allfrey VG, Faulkner R, Mirsky AE (May 1964). “Acetylation and Methylation of Histones and Their Possible Role in the Regulation of RNA Synthesis”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 51 (5): 786–794. Bibcode 1964PNAS...51..786A. doi:10.1073/pnas.51.5.786. PMC PMC300163. PMID 14172992.
  45. ↑ Strahl BD, Allis CD (January 2000). “The language of covalent histone modifications”. Nature. 403 (6765): 41–45. Bibcode 2000Natur.403...41S. doi:10.1038/47412. PMID 10638745. S2CID 4418993.
  46. ↑ Cosgrove MS, Boeke JD, Wolberger C (November 2004). “Regulated nucleosome mobility and the histone code”. Nature Structural & Molecular Biology. 11 (11): 1037–1043. doi:10.1038/nsmb851. PMID 15523479. S2CID 34704745.
  47. ↑ Ye J, Ai X, Eugeni EE, Zhang L, Carpenter LR, Jelinek MA, Freitas MA, Parthun MR (April 2005). “Histone H4 lysine 91 acetylation a core domain modification associated with chromatin assembly”. Molecular Cell. 18 (1): 123–130. doi:10.1016/j.molcel.2005.02.031. PMC PMC2855496. PMID 15808514.
  48. ↑ Fenley AT, Adams DA, Onufriev AV (September 2010). “Charge state of the globular histone core controls stability of the nucleosome”. Biophysical Journal. 99 (5): 1577–1585. Bibcode 2010BpJ....99.1577F. doi:10.1016/j.bpj.2010.06.046. PMC PMC2931741. PMID 20816070.
  49. ↑ Schwab S, Hu Y, Alvarez BH, Alva V, Dame RT (June 2025). “Histone-mediated chromatin organization in prokaryotes and viruses”. Trends Biochem Sci. 50 (8): 695–706. doi:10.1016/j.tibs.2025.06.003. hdl:1887/4281697. PMID 40581572.
  50. ↑ Liu Y, Bisio H, Toner CM, Jeudy S, Philippe N, Zhou K, Bowerman S, White A, Edwards G, Abergel C, Luger K (August 2021). “Virus-encoded histone doublets are essential and form nucleosome-like structures”. Cell. 184 (16): 4237–4250. doi:10.1016/j.cell.2021.06.032. PMC PMC8357426. PMID 34297924.
  51. ↑ Whitehouse I, Flaus A, Cairns BR, White MF, Workman JL, Owen-Hughes T (August 1999). “Nucleosome mobilization catalysed by the yeast SWI/SNF complex”. Nature. 400 (6746): 784–787. Bibcode 1999Natur.400..784W. doi:10.1038/23506. PMID 10466730. S2CID 2841873.
  52. ↑ Kassabov SR, Zhang B, Persinger J, Bartholomew B (February 2003). “SWI/SNF unwraps, slides, and rewraps the nucleosome”. Molecular Cell. 11 (2): 391–403. doi:10.1016/S1097-2765(03)00039-X. PMID 12620227.
  53. ↑ Bruno M, Flaus A, Stockdale C, Rencurel C, Ferreira H, Owen-Hughes T (December 2003). “Histone H2A/H2B dimer exchange by ATP-dependent chromatin remodeling activities”. Molecular Cell. 12 (6): 1599–1606. doi:10.1016/S1097-2765(03)00499-4. PMC PMC3428624. PMID 14690611.
  54. ↑ Havas K, Flaus A, Phelan M, Kingston R, Wade PA, Lilley DM, Owen-Hughes T (December 2000). “Generation of superhelical torsion by ATP-dependent chromatin remodeling activities”. Cell. 103 (7): 1133–1142. doi:10.1016/S0092-8674(00)00215-4. PMID 11163188. S2CID 7911590.
  55. ↑ Mizuguchi G, Shen X, Landry J, Wu WH, Sen S, Wu C (January 2004). “ATP-driven exchange of histone H2AZ variant catalyzed by SWR1 chromatin remodeling complex”. Science. 303 (5656): 343–348. Bibcode 2004Sci...303..343M. doi:10.1126/science.1090701. PMID 14645854. S2CID 9881829.
  56. ↑ Métivier R, Penot G, Hübner MR, Reid G, Brand H, Kos M, Gannon F (December 2003). “Estrogen receptor-alpha directs ordered, cyclical, and combinatorial recruitment of cofactors on a natural target promoter”. Cell. 115 (6): 751–763. Bibcode 2003Cell..115..751M. doi:10.1016/S0092-8674(03)00934-6. PMID 14675539. S2CID 145525.
  57. ↑ Nagaich AK, Walker DA, Wolford R, Hager GL (April 2004). “Rapid periodic binding and displacement of the glucocorticoid receptor during chromatin remodeling”. Molecular Cell. 14 (2): 163–174. doi:10.1016/S1097-2765(04)00178-9. PMID 15099516.
  58. ↑ Teif VB, Vainshtein Y, Caudron-Herger M, Mallm JP, Marth C, Höfer T, Rippe K (November 2012). “Genome-wide nucleosome positioning during embryonic stem cell development”. Nature Structural & Molecular Biology. 19 (11): 1185–1192. doi:10.1038/nsmb.2419. PMID 23085715. S2CID 34509771.
  59. ↑ Albert I, Mavrich TN, Tomsho LP, Qi J, Zanton SJ, Schuster SC, Pugh BF (March 2007). “Translational and rotational settings of H2A.Z nucleosomes across the Saccharomyces cerevisiae genome”. Nature. 446 (7135): 572–576. Bibcode 2007Natur.446..572A. doi:10.1038/nature05632. PMID 17392789. S2CID 4416890.
  60. ↑ Li B, Carey M, Workman JL (February 2007). “The role of chromatin during transcription”. Cell. 128 (4): 707–719. doi:10.1016/j.cell.2007.01.015. PMID 17320508. S2CID 1773333.
  61. ↑ Whitehouse I, Rando OJ, Delrow J, Tsukiyama T (December 2007). “Chromatin remodelling at promoters suppresses antisense transcription”. Nature. 450 (7172): 1031–1035. Bibcode 2007Natur.450.1031W. doi:10.1038/nature06391. PMID 18075583. S2CID 4305576.
  62. ↑ Lee W, Tillo D, Bray N, Morse RH, Davis RW, Hughes TR, Nislow C (October 2007). “A high-resolution atlas of nucleosome occupancy in yeast”. Nature Genetics. 39 (10): 1235–1244. Bibcode 2007NaGen..39.1235L. doi:10.1038/ng2117. PMID 17873876. S2CID 12816925.
  63. ↑ Eaton ML, Galani K, Kang S, Bell SP, MacAlpine DM (April 2010). “Conserved nucleosome positioning defines replication origins”. Genes & Development. 24 (8): 748–753. doi:10.1101/gad.1913210. PMC PMC2854390. PMID 20351051.
  64. ↑ Shivaswamy S, Bhinge A, Zhao Y, Jones S, Hirst M, Iyer VR (March 2008). “Dynamic remodeling of individual nucleosomes across a eukaryotic genome in response to transcriptional perturbation”. PLOS Biology. 6 (3). doi:10.1371/journal.pbio.0060065. PMC PMC2267817. PMID 18351804. article-number: e65.
  65. ↑ Murugesapillai D, McCauley MJ, Huo R, Nelson Holte MH, Stepanyants A, Maher LJ, Israeloff NE, Williams MC (August 2014). “DNA bridging and looping by HMO1 provides a mechanism for stabilizing nucleosome-free chromatin”. Nucleic Acids Research. 42 (14): 8996–9004. doi:10.1093/nar/gku635. PMC PMC4132745. PMID 25063301.
  66. ↑ Murugesapillai D, McCauley MJ, Maher LJ, Williams MC (February 2017). “Single-molecule studies of high-mobility group B architectural DNA bending proteins”. Biophysical Reviews. 9 (1): 17–40. doi:10.1007/s12551-016-0236-4. PMC PMC5331113. PMID 28303166.
  67. ↑ Winger J, Nodelman IM, Levendosky RF, Bowman GD (May 2018). “A twist defect mechanism for ATP-dependent translocation of nucleosomal DNA”. eLife. 7. doi:10.7554/eLife.34100. PMC PMC6031429. PMID 29809147. article-number: e34100.
  68. ↑ Bowman GD (August 2019). “Uncovering a New Step in Sliding Nucleosomes”. Trends in Biochemical Sciences. 44 (8): 643–645. doi:10.1016/j.tibs.2019.05.001. PMC PMC7092708. PMID 31171402.
  69. ↑ 69.0 69.1 Nodelman IM, Bowman GD (May 2021). “Biophysics of Chromatin Remodeling”. Annual Review of Biophysics. 50 (1): 73–93. doi:10.1146/annurev-biophys-082520-080201. PMC PMC8428145. PMID 33395550.
  70. ↑ 70.0 70.1 Brandani GB, Takada S (November 2018). “Chromatin remodelers couple inchworm motion with twist-defect formation to slide nucleosomal DNA”. Onufriev A (ed.). PLOS Computational Biology. 14 (11). Bibcode 2018PLSCB..14E6512B. doi:10.1371/journal.pcbi.1006512. PMC PMC6237416. PMID 30395604. article-number: e1006512.
  71. ↑ Hayes JJ, Lee KM (May 1997). “In vitro reconstitution and analysis of mononucleosomes containing defined DNAs and proteins”. Methods. 12 (1): 2–9. doi:10.1006/meth.1997.0441. PMID 9169189.
  72. ↑ Dyer PN, Edayathumangalam RS, White CL, Bao Y, Chakravarthy S, Muthurajan UM, Luger K (2004). “Reconstitution of nucleosome core particles from recombinant histones and DNA”. Chromatin and Chromatin Remodeling Enzymes, Part A. Methods in Enzymology. Vol. 375, pp. 23–44. ISBN 978-0-12-182779-3. doi:10.1016/s0076-6879(03)75002-2. PMID 14870657.
  73. ↑ Yenidunya A, Davey C, Clark D, Felsenfeld G, Allan J (April 1994). “Nucleosome positioning on chicken and human globin gene promoters in vitro. Novel mapping techniques”. Journal of Molecular Biology. 237 (4): 401–414. doi:10.1006/jmbi.1994.1243. PMID 8151701.
  74. ↑ Frouws TD, Barth PD, Richmond TJ (January 2018). “Site-Specific Disulfide Crosslinked Nucleosomes with Enhanced Stability”. Journal of Molecular Biology. 430 (1): 45–57. Bibcode 2018JMBio.430...45F. doi:10.1016/j.jmb.2017.10.029. PMC PMC5757783. PMID 29113904.
  75. ↑ Ferentz AE, Verdine GL (1994). “The Convertible Nucleoside Approach: Structural Engineering of Nucleic Acids by Disulfide Cross-Linking”. In Eckstein F, Lilley DM (ed.). Nucleic Acids and Molecular Biology. Vol. 8, pp. 14–40. ISBN 978-3-642-78668-6. doi:10.1007/978-3-642-78666-2_2.
  76. ↑ Yamasu K, Senshu T (January 1990). “Conservative segregation of tetrameric units of H3 and H4 histones during nucleosome replication”. Journal of Biochemistry. 107 (1): 15–20. doi:10.1093/oxfordjournals.jbchem.a122999. PMID 2332416.
  77. ↑ Kaufman PD, Kobayashi R, Kessler N, Stillman B (June 1995). “The p150 and p60 subunits of chromatin assembly factor I: a molecular link between newly synthesized histones and DNA replication”. Cell. 81 (7): 1105–1114. doi:10.1016/S0092-8674(05)80015-7. PMID 7600578. S2CID 13502921.
  78. ↑ Tyler JK, Adams CR, Chen SR, Kobayashi R, Kamakaka RT, Kadonaga JT (December 1999). “The RCAF complex mediates chromatin assembly during DNA replication and repair”. Nature. 402 (6761): 555–560. Bibcode 1999Natur.402..555T. doi:10.1038/990147. PMID 10591219. S2CID 205097512.
  79. ↑ Benson LJ, Gu Y, Yakovleva T, Tong K, Barrows C, Strack CL, Cook RG, Mizzen CA, Annunziato AT (April 2006). “Modifications of H3 and H4 during chromatin replication, nucleosome assembly, and histone exchange”. The Journal of Biological Chemistry. 281 (14): 9287–9296. doi:10.1074/jbc.M512956200. PMID 16464854.
  80. ↑ Louters L, Chalkley R (June 1985). “Exchange of histones H1, H2A, and H2B in vivo”. Biochemistry. 24 (13): 3080–3085. doi:10.1021/bi00334a002. PMID 4027229.
  81. ↑ Park YJ, Chodaparambil JV, Bao Y, McBryant SJ, Luger K (January 2005). “Nucleosome assembly protein 1 exchanges histone H2A-H2B dimers and assists nucleosome sliding”. The Journal of Biological Chemistry. 280 (3): 1817–1825. doi:10.1074/jbc.M411347200. PMID 15516689.
  82. ↑ Vincent JA, Kwong TJ, Tsukiyama T (May 2008). “ATP-dependent chromatin remodeling shapes the DNA replication landscape”. Nature Structural & Molecular Biology. 15 (5): 477–484. doi:10.1038/nsmb.1419. PMC PMC2678716. PMID 18408730.
  83. ↑ Yadav T, Whitehouse I (April 2016). “Replication-Coupled Nucleosome Assembly and Positioning by ATP-Dependent Chromatin-Remodeling Enzymes”. Cell Reports. 15 (4): 715–723. doi:10.1016/J.CELREP.2016.03.059. PMC PMC5063657. PMID 27149855.
  84. ↑ Harp JM, Hanson BL, Timm DE, Bunick GJ (December 2000). “Asymmetries in the nucleosome core particle at 2.5 A resolution”. Acta Crystallographica. Section D, Biological Crystallography. 56 (Pt 12): 1513–1534. Bibcode 2000AcCrD..56.1513H. doi:10.1107/S0907444900011847. PMID 11092917. PDB ID: 1EQZ.

బాహ్య లింకులు

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Nucleosome” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Nucleosome ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=న్యూక్లియోసోమ్&oldid=6155"