Warum muss DNA verpackt und bestellt werden?

Ich weiß, dass Histone Proteine ​​sind, die die DNA verpacken und in strukturelle Einheiten namens Nukleosomen ordnen . Meine Frage lautet: Warum braucht die DNA Histone, um verpackt und geordnet zu werden? Warum kann die DNA das nicht alleine?

Nicht alle Organismen haben Histone. Prokaryoten im Allgemeinen nicht.
Strukturelles Packen von viel DNA auf kleinem Raum ist eine nützliche Funktion.
Das Packen und Ordnen erleichtert auch die Mitose/Meiose.
Die Verpackung kontrolliert unter bestimmten Bedingungen auch die Genexpression.
@Galen Sie könnten wahrscheinlich versuchen, aus all Ihren Kommentaren eine Antwort zu finden.

Antworten (2)

In etwa so, als hätte man eines davon:
ein Gartenschlauch auf einer Rolle

an Stelle von:
ein am Boden liegender Schlauch

Sicherlich könnten Sie DNA einfach in eine Spule wickeln, aber um dies auf eine ordentliche Weise zu tun, die es Ihnen ermöglicht, Abschnitte nach Bedarf zu verpacken und neu zu verpacken, ist es viel besser, einige spezielle Maschinen zu haben.

Es ist auch schwierig, DNA ohne Stützstruktur zu organisieren, da die negative Ladung des DNA-Polymers andere Teile des Moleküls abstößt, während Histone reich an positiven Ladungen sind.

Wie Galen in den Kommentaren erwähnte, packen Histone sowohl DNA in einen kleineren Raum (menschliche DNA aus einer Zelle wäre etwa so groß wie ein Erwachsener, wenn alles in einer geraden Linie wäre) und tragen zur Genregulation bei . Modifikationen von Histonen kontrollieren, ob die DNA um dieses Histon herum für die Transkriptionsmaschinerie zugänglich ist und ob diese Gene daher exprimiert werden.

Die Umhüllung der DNA um jedes Histon beträgt ~1,6 Umdrehungen.
Ja, ich wollte das wirklich nicht wörtlich nehmen.
Tolle visuelle Analogie! :)
Vielleicht möchten Sie den Punkt hinzufügen, dass die DNA selbst negativ geladen ist, sodass sie sich aufgrund von Abstoßung nicht selbst verpacken kann. Histone haben eine positive Ladung (Lysin- und Arginin-reiche Proteine), so dass sie leicht DNA um sich herum halten können.

Warum muss DNA verpackt und bestellt werden?

Histone wirken Retroelementen entgegen , und diese Abwehr gegen parasitäre (virale) DNA wird derzeit als ihre ursprüngliche physiologische Rolle betrachtet.

siehe: Madhani, Cell, 2013: „The Frustrated Gene: Origins of Eukaryotic Gene Expression“

Warum muss DNA verpackt und bestellt werden? Warum kann die DNA das nicht alleine?

Histone werden nicht benötigt, um DNA zu verpacken und zu ordnen ; Eine andere Möglichkeit, DNA zu ordnen, wäre Supercoiling – was auch von Bakterien durchgeführt werden kann (ohne klassische Histone oder histonähnliche Proteine).

siehe: Griswold, Nature Education, 2008, „Genome Packaging in Prokaryotes“

Warum muss DNA verpackt und bestellt werden?
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