النيوكليوسوم

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 12 صور
الموسوعة الحرة
الوحدات الأساسية لبنية الكروماتين

النيوكليوسوم هو الوحدة البنائية الأساسية لتغليف الحمض النووي في حقيقيات النوى . يتكون النيوكليوسوم من قطعة من الحمض النووي ملتفة حول ثمانية بروتينات هيستون [ 1 ] ، ويشبه خيطًا ملفوفًا حول بكرة . يُعد النيوكليوسوم الوحدة الفرعية الأساسية للكروماتين . يتكون كل نيوكليوسوم من أقل من لفتين من الحمض النووي ملتفتين حول مجموعة من ثمانية بروتينات تُسمى الهيستونات، والتي تُعرف باسم ثماني الهيستونات . يتكون كل ثماني هيستون من نسختين من كل من بروتينات الهيستون H2A و H2B و H3 و H4 .

يجب ضغط الحمض النووي (DNA) في نيوكليوسومات ليناسب نواة الخلية . [ 2 ] بالإضافة إلى التفاف النيوكليوسومات، يزداد ضغط الكروماتين من خلال طيه في سلسلة من التراكيب الأكثر تعقيدًا، ليشكل في النهاية كروموسومًا . تحتوي كل خلية بشرية على حوالي 30 مليون نيوكليوسوم. [ 3 ]

يُعتقد أن النيوكليوسومات تحمل معلومات وراثية فوق جينية على شكل تعديلات تساهمية على الهستونات الأساسية . مواقع النيوكليوسومات في الجينوم ليست عشوائية، ومن المهم معرفة موقع كل نيوكليوسوم لأن ذلك يحدد إمكانية وصول البروتينات التنظيمية إلى الحمض النووي . [ 4 ]

رُصدت النيوكليوسومات لأول مرة كجسيمات تحت المجهر الإلكتروني بواسطة دون وآدا أولينز عام 1974، [ 5 ] واقترح روجر كورنبرغ وجودها وبنيتها (كوحدات هيستون ثمانية محاطة بحوالي 200 زوج قاعدي من الحمض النووي) . [ 6 ] [ 7 ] وقد أثبت لورش وآخرون دور النيوكليوسوم كمنظم لعملية النسخ في المختبر [ 8 ] عام 1987، كما أثبته هان وغرونستين [ 9 ] وكلارك-آدامز وآخرون [ 10 ] في الكائن الحي عام 1988.

يتكون جسيم النيوكليوسوم الأساسي من حوالي 146 زوجًا قاعديًا من الحمض النووي ( DNA ) [ 11 ] ملتفًا في 1.67 لفة حلزونية فائقة يسارية حول ثماني وحدات هيستون ، تتكون من نسختين من كل من الهيستونات الأساسية H2A و H2B و H3 و H4 . [ 12 ] ترتبط الجسيمات الأساسية ببعضها بواسطة امتدادات من الحمض النووي الرابط ، والتي قد يصل طولها إلى حوالي 80 زوجًا قاعديًا. من الناحية التقنية، يُعرَّف النيوكليوسوم بأنه الجسيم الأساسي بالإضافة إلى إحدى هذه المناطق الرابطة؛ ومع ذلك، غالبًا ما يُستخدم المصطلح كمرادف للجسيم الأساسي. [ 13 ] تتوفر الآن خرائط تحديد مواقع النيوكليوسومات على مستوى الجينوم للعديد من الكائنات النموذجية والخلايا البشرية. [ 14 ]

تشارك الهستونات الرابطة، مثل H1 ونظائرها، في تكثيف الكروماتين، وتتواجد في قاعدة النيوكليوسوم بالقرب من مدخل ومخرج الحمض النووي، حيث ترتبط بمنطقة الربط في الحمض النووي. [ 15 ] تبدو النيوكليوسومات غير المكثفة، التي تفتقر إلى الهستون الرابط، كحبات خرز على خيط من الحمض النووي تحت المجهر الإلكتروني . [ 16 ]

على عكس معظم الخلايا حقيقية النواة، تستخدم الحيوانات المنوية الناضجة البروتامينات بشكل أساسي لتغليف حمضها النووي الجينومي، على الأرجح لتحقيق نسبة تغليف أعلى. [ 17 ] كما تم العثور على مكافئات الهيستون وبنية كروماتين مبسطة في العتائق ، [ 18 ] مما يشير إلى أن حقيقيات النوى ليست الكائنات الحية الوحيدة التي تستخدم النيوكليوسومات.

بناء

بنية الجسيم الأساسي

التركيب البلوري للجسيم الأساسي للنيوكليوسوم، والذي يتكون من الهيستونات الأساسية H2A و H2B و H3 و H4 ، بالإضافة إلى الحمض النووي DNA. يُعرض المنظر من الأعلى عبر المحور الحلزوني الفائق.

ملخص

قدمت دراسات هيكلية رائدة أجراها فريق آرون كلوغ في ثمانينيات القرن الماضي أول دليل على أن ثماني وحدات من بروتينات الهيستون تُلف الحمض النووي حول نفسها في حوالي 1.7 لفة من حلزون فائق يساري. [ 19 ] في عام 1997، تمكن فريق ريتشموند في المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ من حل أول بنية بلورية للنيوكليوسوم بدقة شبه ذرية ، كاشفًا عن أهم تفاصيل الجسيم. وقد طوّر فريق بونيك في مختبر أوك ريدج الوطني في ولاية تينيسي الحمض النووي البشري ألفا ساتلايت المتناظر، الذي كان حاسمًا في الوصول إلى بنية النيوكليوسوم البلورية عام 1997. [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] تم حل هياكل أكثر من 20 جسيمًا أساسيًا مختلفًا للنيوكليوسوم حتى الآن، [ 25 ] بما في ذلك تلك التي تحتوي على متغيرات الهيستون والهيستونات من أنواع مختلفة. إن بنية جسيم النيوكليوسوم الأساسي محفوظة بشكل ملحوظ، وحتى تغيير أكثر من 100 من الأحماض الأمينية بين هيستونات الضفدع والخميرة ينتج عنه خرائط كثافة إلكترونية بانحراف متوسط ​​الجذر التربيعي الإجمالي يبلغ 1.6 أنغستروم فقط. [ 26 ]

جسيم النواة النيوكليوسومية (NCP)

يتكون جسيم النيوكليوسوم الأساسي (الموضح في الشكل) من حوالي 146 زوجًا قاعديًا من الحمض النووي [ 11 ] ملتفًا في 1.67 لفة حلزونية فائقة يسارية حول ثماني الهستونات ، التي تتكون من نسختين من كل من الهستونات الأساسية H2A و H2B و H3 و H4 . وترتبط النيوكليوسومات المتجاورة بجزء من الحمض النووي الحر يُسمى الحمض النووي الرابط (يتراوح طوله بين 10 و80 زوجًا قاعديًا حسب النوع ونوع النسيج [ 18 ] ). ويُشكل هذا التركيب بأكمله أسطوانة قطرها 11  نانومترًا وارتفاعها 5.5  نانومترًا.

تدرج الحمض النووي المبرمج للموت الخلوي . يوجد الكروماتين المهضوم في المسار الأول؛ ويحتوي المسار الثاني على معيار الحمض النووي لمقارنة الأطوال.
مخطط تنظيم النيوكليوسوم [ 27 ]
التركيب البلوري للجسيم الأساسي للنيوكليوسوم ( PDB : 1EQZ [28 ] )

تُلاحَظ جسيمات النواة النيوكليوسومية عند معالجة الكروماتين في الطور البيني لفكّ جزء منه. الصورة الناتجة، عبر المجهر الإلكتروني، تُشبه "حبات على خيط". الخيط هو الحمض النووي DNA، بينما كل حبة في النيوكليوسوم هي جسيم النواة. يتكون جسيم النواة النيوكليوسومي من الحمض النووي DNA وبروتينات الهيستون. [ 29 ]

يكشف الهضم الجزئي للكروماتين بواسطة إنزيم DNAse عن بنية النيوكليوسوم. ولأن أجزاء الحمض النووي في جسيمات النيوكليوسوم الأساسية أقل سهولة في الوصول إليها بواسطة إنزيم DNAse من الأجزاء الرابطة، فإن الحمض النووي يُهضم إلى شظايا بأطوال تساوي مضاعفات المسافة بين النيوكليوسومات (180، 360، 540 زوجًا قاعديًا، إلخ). ومن ثم، يظهر نمط مميز يشبه السلم أثناء الفصل الكهربائي الهلامي لهذا الحمض النووي. [ 27 ] يمكن أن يحدث هذا الهضم أيضًا في الظروف الطبيعية أثناء موت الخلايا المبرمج ( الاستماتة )، لأن التدمير الذاتي للحمض النووي هو وظيفته عادةً. [ 30 ]

التفاعلات البروتينية داخل النيوكليوسوم

تحتوي بروتينات الهيستون الأساسية على نمط بنيوي مميز يُسمى "طية الهيستون"، ويتكون من ثلاثة حلزونات ألفا (α1-3) تفصل بينها حلقتان (L1-2). في المحلول، تُشكل الهيستونات ثنائيات غير متجانسة H2A-H2B ورباعيات غير متجانسة H3-H4. تتحد الهيستونات لتكوين ثنائيات حول حلزوناتها الطويلة α2 في اتجاه مضاد للتوازي، وفي حالة H3 وH4، يُشكل ثنائيان من هذا النوع حزمة من 4 حلزونات مُثبتة بتفاعل واسع النطاق بين H3 وH3'. يرتبط ثنائي H2A/H2B برباعي H3/H4 نتيجةً للتفاعلات بين H4 وH2B، والتي تشمل تكوين عنقود كاره للماء. [ 12 ] يتكون ثماني الهيستون من رباعي H3/H4 مركزي محصور بين ثنائيين من H2A/H2B. بسبب الشحنة القاعدية العالية لجميع الهستونات الأساسية الأربعة، فإن ثماني الهستونات يكون مستقرًا فقط في وجود الحمض النووي أو تركيزات عالية جدًا من الملح.

تفاعلات الهيستون مع الحمض النووي

يحتوي النيوكليوسوم على أكثر من 120 تفاعلًا مباشرًا بين البروتين والحمض النووي، بالإضافة إلى مئات التفاعلات التي تتوسطها جزيئات الماء. [ 31 ] لا تتوزع التفاعلات المباشرة بين البروتين والحمض النووي بالتساوي على سطح الأوكتامر، بل تتركز في مواقع محددة. ويعود ذلك إلى تكوّن نوعين من مواقع ارتباط الحمض النووي داخل الأوكتامر: موقع α1α1، الذي يستخدم حلزون α1 من هيستونين متجاورين، وموقع L1L2 المُكوّن من حلقتي L1 وL2. تُشكّل الروابط الملحية والروابط الهيدروجينية بين المجموعات القاعدية والهيدروكسيلية في السلاسل الجانبية، وروابط الأميد في السلسلة الرئيسية مع فوسفات العمود الفقري للحمض النووي، الجزء الأكبر من التفاعلات مع الحمض النووي. وهذا أمر بالغ الأهمية، نظرًا لأن التوزيع الواسع للنيوكليوسومات على طول الجينومات يتطلب أن يكون عامل ارتباط بالحمض النووي غير مُحدد التسلسل. على الرغم من أن النيوكليوسومات تميل إلى تفضيل بعض تسلسلات الحمض النووي على غيرها، [ 32 ] إلا أنها قادرة على الارتباط عمليًا بأي تسلسل، ويُعزى ذلك إلى مرونة تكوين هذه التفاعلات التي تتوسطها جزيئات الماء. إضافةً إلى ذلك، تتشكل تفاعلات غير قطبية بين السلاسل الجانبية للبروتين ومجموعات الديوكسي ريبوز، وتتداخل سلسلة جانبية من الأرجينين في الأخدود الصغير للحمض النووي في جميع المواقع الأربعة عشر التي تواجه سطح الأوكتامر. يؤدي توزيع وقوة مواقع ارتباط الحمض النووي حول سطح الأوكتامر إلى تشويه الحمض النووي داخل لب النيوكليوسوم. يكون الحمض النووي منحنيًا بشكل غير منتظم ويحتوي أيضًا على عيوب التواء. يبلغ التواء الحمض النووي الحر من النوع B في المحلول 10.5 زوج قاعدي لكل دورة. ومع ذلك، فإن الالتواء الكلي للحمض النووي النيوكليوسومي يبلغ 10.2 زوج قاعدي فقط لكل دورة، ويتراوح بين 9.4 و10.9 زوج قاعدي لكل دورة.

نطاقات ذيل الهيستون

تشكل امتدادات ذيول الهستونات ما يصل إلى 30% من كتلة الهستونات، لكنها غير مرئية في البنى البلورية للنيوكليوسومات نظرًا لمرونتها الذاتية العالية، وكان يُعتقد أنها غير منتظمة البنية إلى حد كبير. [ 33 ] تمر الذيول الطرفية الأمينية للهستونين H3 وH2B عبر قناة تتكون من الأخاديد الصغيرة لشريطي الحمض النووي DNA، وتبرز من الحمض النووي كل 20 زوجًا قاعديًا. من ناحية أخرى، يحتوي الذيل الطرفي الأميني للهستون H4 على منطقة من الأحماض الأمينية شديدة القاعدية (16-25)، والتي تُشكل، في البنية البلورية، تفاعلًا مع المنطقة السطحية شديدة الحموضة لثنائي H2A-H2B في نيوكليوسوم آخر، مما قد يكون ذا صلة بالبنية عالية الترتيب للنيوكليوسومات. يُعتقد أن هذا التفاعل يحدث أيضًا في الظروف الفيزيولوجية، ويشير إلى أن أستلة ذيل H4 تُشوه البنية عالية الترتيب للكروماتين.

بنية الرتبة العليا

نموذج تكثيف الكروماتين الحالي

لا يُمكن لتنظيم الحمض النووي الذي تُحققه النيوكليوسومات أن يُفسر بشكل كامل تغليف الحمض النووي المُلاحظ في نواة الخلية. فزيادة تكثيف الكروماتين داخل نواة الخلية ضرورية، ولكن هذه العملية لا تزال غير مفهومة تمامًا. ويُشير الفهم الحالي [ 25 ] إلى أن النيوكليوسومات المُتكررة، التي تتخللها جزيئات الحمض النووي الرابطة، تُشكل أليافًا طولها 10 نانومتر ، تُوصف بأنها "خرز على خيط"، وتبلغ نسبة تكثيفها حوالي 5 إلى 10. [ 18 ] ويمكن ترتيب سلسلة من النيوكليوسومات في ألياف طولها 30  نانومتر ، وهي بنية مُكثفة بنسبة تكثيف تبلغ حوالي 50 [ 18 ] ، ويعتمد تكوينها على وجود الهيستون H1 .

تم عرض بنية بلورية لرباعي النيوكليوسوم، واستُخدمت لبناء بنية مقترحة للألياف ذات قطر 30  نانومتر على شكل حلزون ثنائي البداية. [ 34 ] لا يزال هناك قدر من الجدل حول هذا النموذج، نظرًا لعدم توافقه مع بيانات المجهر الإلكتروني الحديثة. [ 35 ] علاوة على ذلك، فإن بنية الكروماتين غير مفهومة بشكل كامل، ولكن يُقترح تقليديًا أن  الألياف ذات قطر 30 نانومتر تُرتّب في حلقات على طول هيكل بروتيني مركزي لتشكيل كروماتين حقيقي نشط نسخياً . ويؤدي المزيد من الانضغاط إلى كروماتين غير متجانس غير نشط نسخياً .

تباعد النيوكليوسومات

تتراوح المسافة بين النيوكليوسومات بين 10 و100 زوج قاعدي تقريبًا، وتختلف هذه المسافة باختلاف مناطق الجينوم. يُعرف متوسط ​​المسافة بين مركزي نيوكليوسومين متجاورين بطول تكرار النيوكليوسوم (NRL). يتراوح طول تكرار النيوكليوسوم بين 150 و230 زوجًا قاعديًا تقريبًا، وذلك تبعًا للكائنات الحية وأنواع الخلايا. عادةً ما يكون طول تكرار النيوكليوسوم في المناطق الجينومية النشطة أقصر منه في المناطق غير النشطة. كما يتغير طول تكرار النيوكليوسوم في حالات السرطان وأثناء الشيخوخة. [ 36 ]

الديناميكيات

على الرغم من أن النيوكليوسوم مُركّب بروتيني-حمض نووي مستقر للغاية، إلا أنه ليس ثابتًا، وقد ثبت أنه يخضع لعدد من عمليات إعادة الترتيب البنيوية المختلفة، بما في ذلك انزلاق النيوكليوسوم وانكشاف مواقع الحمض النووي. وبحسب السياق، يمكن للنيوكليوسومات أن تُثبّط أو تُسهّل ارتباط عوامل النسخ. وتُتحكّم ثلاثة عوامل رئيسية في مواقع النيوكليوسوم: أولًا، تعتمد ألفة الارتباط الذاتية لثماني وحدات الهيستون على تسلسل الحمض النووي. ثانيًا، يمكن إزاحة النيوكليوسوم أو استقطابه من خلال الارتباط التنافسي أو التعاوني لعوامل بروتينية أخرى. ثالثًا، قد يتم نقل النيوكليوسوم بنشاط بواسطة مُركّبات إعادة التشكيل المعتمدة على الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP). [ 37 ]

انزلاق النيوكليوسوم

عند تحضينها حراريًا، تمكنت النيوكليوسومات المُعاد تكوينها على تسلسل تحديد موقع الحمض النووي 5S من إعادة تموضعها ترجميًا على التسلسلات المجاورة. [ 38 ] لا تتطلب إعادة التموضع هذه تعطيل ثماني الهيستونات، بل تتوافق مع قدرة النيوكليوسومات على "الانزلاق" على طول الحمض النووي في الوضع cis . تعمل مواقع ارتباط CTCF كمرساة لتحديد موقع النيوكليوسومات، بحيث يمكن، عند استخدامها لمحاذاة إشارات جينومية مختلفة، تحديد العديد من النيوكليوسومات المجاورة بسهولة. [ 39 ] على الرغم من أن النيوكليوسومات متحركة بطبيعتها، فقد طورت حقيقيات النوى عائلة كبيرة من إنزيمات إعادة تشكيل الكروماتين المعتمدة على ATP لتغيير بنية الكروماتين، ويقوم العديد منها بذلك عن طريق انزلاق النيوكليوسومات. يُعد انزلاق النيوكليوسومات أحد الآليات المحتملة للتعبير الجيني واسع النطاق الخاص بالأنسجة. تكون مواقع بدء النسخ للجينات المعبر عنها في نسيج معين خالية من النيوكليوسومات، بينما تكون نفس مجموعة الجينات في أنسجة أخرى لا يتم التعبير عنها فيها مرتبطة بالنيوكليوسومات. [ 40 ]

انكشاف موقع الحمض النووي

يوجد الحمض النووي النيوكليوزومي في حالة توازن بين حالتي الالتفاف وعدم الالتفاف. يبقى الحمض النووي داخل النيوكليوزوم ملتفًا بالكامل لمدة 250 مللي ثانية فقط قبل أن ينفك التفافه لمدة تتراوح بين 10 و50 مللي ثانية، ثم يُعاد التفافه بسرعة، كما تم قياسه باستخدام تقنية نقل طاقة الرنين الفلوري المعتمدة على الزمن . [ 41 ] يشير هذا إلى أن الحمض النووي لا يحتاج إلى الانفصال النشط عن النيوكليوزوم، بل هناك جزء كبير من الوقت يكون فيه متاحًا بالكامل. يؤدي إدخال تسلسل ربط الحمض النووي داخل النيوكليوزوم إلى زيادة إمكانية الوصول إلى المناطق المجاورة من الحمض النووي عند ارتباطه. [ 42 ]

إن ميل الحمض النووي داخل النيوكليوسوم إلى "التنفس" له تبعات وظيفية هامة على جميع البروتينات المرتبطة بالحمض النووي التي تعمل في بيئة الكروماتين. [ 41 ] وعلى وجه الخصوص، يلعب التنفس الديناميكي للنيوكليوسومات دورًا هامًا في الحد من تقدم بوليميراز الحمض النووي الريبي II أثناء استطالة النسخ. [ 43 ]

منطقة خالية من النيوكليوسوم

تحتوي محفزات الجينات النشطة على مناطق خالية من النيوكليوسومات (NFR). يسمح هذا بوصول بروتينات مختلفة، مثل عوامل النسخ، إلى الحمض النووي للمحفز. تمتد المنطقة الخالية من النيوكليوسومات عادةً لمسافة 200 نيوكليوتيد في الخميرة S. cerevisiae [ 44 ] . تشكل النيوكليوسومات ذات المواقع المحددة جيدًا حدودًا لهذه المنطقة. تُسمى هذه النيوكليوسومات بالنيوكليوسوم +1 والنيوكليوسوم -1، وتقع على مسافات نموذجية باتجاه المصب والمنبع، على التوالي، من موقع بدء النسخ. [ 45 ] يميل النيوكليوسوم +1 والعديد من النيوكليوسومات الواقعة باتجاه المصب أيضًا إلى دمج متغير الهيستون H2A.Z. [ 45 ]

تعديل بنية النيوكليوسوم

ترتبط الجينومات حقيقية النواة بشكل واسع بالكروماتين؛ ومع ذلك، يتعين على الخلايا تنظيم مواقع جينية محددة مكانيًا وزمنيًا بشكل مستقل عن الكروماتين الكلي. ولتحقيق مستوى عالٍ من التحكم اللازم لتنسيق العمليات النووية، مثل تضاعف الحمض النووي وإصلاحه ونسخه، طورت الخلايا وسائل متنوعة لتعديل بنية الكروماتين ووظيفته محليًا وبشكل محدد. وقد يشمل ذلك التعديل التساهمي للهستونات، وإدخال متغيرات الهستون، وإعادة التشكيل غير التساهمي بواسطة إنزيمات إعادة التشكيل المعتمدة على الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP).

التعديلات اللاحقة للترجمة للهيستونات

ذيول الهيستون ووظيفتها في تكوين الكروماتين

منذ اكتشافها في منتصف الستينيات، تم التنبؤ بأن تعديلات الهيستون تؤثر على عملية النسخ. [ 46 ] وقد أدى تركز معظم التعديلات اللاحقة للترجمة المبكرة في امتدادات الذيل البارزة من لب النيوكليوسوم إلى ظهور نظريتين رئيسيتين حول آلية تعديل الهيستون. اقترحت النظرية الأولى أنها قد تؤثر على التفاعلات الكهروستاتيكية بين ذيول الهيستون والحمض النووي DNA لـ"إرخاء" بنية الكروماتين. لاحقًا، اقتُرح أن مجموعات من هذه التعديلات قد تُنشئ مواقع ارتباط تجذب بروتينات أخرى. [ 47 ] ومؤخرًا، نظرًا لاكتشاف المزيد من التعديلات في المناطق المنظمة من الهيستونات، طُرحت فرضية أن هذه التعديلات قد تؤثر على تفاعلات الهيستون مع الحمض النووي DNA [ 48 ] وتفاعلات الهيستون مع الهيستون [ 49 ] داخل لب النيوكليوسوم. من المتوقع أن تؤدي التعديلات (مثل الأسيتلة أو الفسفرة) التي تُخفّض شحنة لبّ الهيستون الكروي إلى إضعاف ارتباط اللبّ بالحمض النووي؛ وتعتمد قوة هذا التأثير على موقع التعديل داخل اللبّ. [ 50 ] وقد ثبت أن بعض التعديلات مرتبطة بكبت الجينات ، بينما يبدو أن البعض الآخر مرتبط بتنشيطها. تشمل التعديلات الشائعة أسيتلة الليسين ، أو مثيلته ، أو يوبيكويتينه ؛ ومثيلة الأرجينين ؛ وفسفرة السيرين . تُعتبر المعلومات المخزنة بهذه الطريقة فوق جينية ، لأنها غير مُشفّرة في الحمض النووي ولكنها تُورّث للخلايا الوليدة. غالبًا ما يكون الحفاظ على حالة كبت أو تنشيط الجين ضروريًا لتخصص الخلايا . [ 18 ]

متغيرات الهيستون

على الرغم من أن الهستونات محفوظة بشكل ملحوظ عبر التطور، فقد تم تحديد العديد من الأشكال المتغيرة. يقتصر هذا التنوع في وظيفة الهستون على H2A وH3، بينما يظل H2B وH4 ثابتين في الغالب. يمكن استبدال H2A بـ H2AZ (مما يؤدي إلى انخفاض استقرار النيوكليوسوم) أو H2AX (المرتبط بإصلاح الحمض النووي وتمايز الخلايا التائية )، في حين أن كروموسومات X غير النشطة في الثدييات غنية بـ macroH2A. يمكن استبدال H3 بـ H3.3 (المرتبط بالجينات النشطة والعناصر التنظيمية)، وفي السنتروميرات، يُستبدل H3 بـ CENPA . [ 18 ]

كما يمكن للفيروسات أن تشكل جسيمات نيوكليوسوم تتضمن متغيرات من الهستونات الكلاسيكية، [ 51 ] والتي تندمج أحيانًا في أزواج في نفس سلسلة البولي ببتيد [ 52 ] مما يؤدي إلى طي الهستون المزدوج .

إعادة تشكيل النيوكليوسوم المعتمدة على ATP

يرتبط مصطلح إعادة تشكيل الكروماتين المعتمد على الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) بعدد من التفاعلات المتميزة . وقد ثبت أن إنزيمات إعادة التشكيل تُحرك النيوكليوسومات على طول الحمض النووي (DNA) [ 53 ] ، وتُعطل روابط الهيستون-DNA لدرجة زعزعة استقرار ثنائي H2A/H2B [ 54 ] [ 55 ] ، وتُولد التواءً حلزونيًا فائقًا سلبيًا في الحمض النووي والكروماتين [ 56 ] . ومؤخرًا، تبين أن إنزيم إعادة التشكيل Swr1 يُدخل الهيستون المتغير H2A.Z في النيوكليوسومات [ 57 ] . في الوقت الحالي، ليس من الواضح ما إذا كانت هذه التفاعلات جميعها تمثل تفاعلات متميزة أم مجرد نتائج بديلة لآلية مشتركة. ما يجمع بينها جميعًا، بل والسمة المميزة لإعادة تشكيل الكروماتين المعتمد على الأدينوسين ثلاثي الفوسفات، هو أنها جميعًا تؤدي إلى تغيير إمكانية الوصول إلى الحمض النووي.

أظهرت دراسات تناولت تنشيط الجينات في الكائنات الحية [ 58 ] ، والأكثر إثارة للدهشة، إعادة تشكيل الكروماتين في المختبر [ 59 ]، أن أحداث إعادة تشكيل الكروماتين وارتباط عوامل النسخ تتسم بطبيعتها الدورية والانتظامية. ورغم أن تبعات ذلك على آلية تفاعل إعادة تشكيل الكروماتين غير معروفة، إلا أن الطبيعة الديناميكية للنظام قد تسمح له بالاستجابة بشكل أسرع للمؤثرات الخارجية. وتشير دراسة حديثة إلى أن مواقع النيوكليوسومات تتغير بشكل ملحوظ أثناء نمو الخلايا الجذعية الجنينية للفئران، وأن هذه التغيرات مرتبطة بارتباط عوامل النسخ التنموية. [ 60 ]

إعادة تشكيل النيوكليوسومات الديناميكية عبر جينوم الخميرة

قامت دراسات أجريت عام 2007 بتصنيف مواقع النيوكليوسومات في الخميرة، وأظهرت انخفاضًا في عددها في مناطق المحفزات ومواقع بدء التضاعف . [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] ويبدو أن حوالي 80% من جينوم الخميرة مغطى بالنيوكليوسومات [ 64 ] ، ويرتبط نمط تموضع النيوكليوسومات بوضوح بمناطق الحمض النووي التي تنظم النسخ ، والمناطق التي يتم نسخها، والمناطق التي تبدأ تضاعف الحمض النووي. [ 65 ] وفي دراسة حديثة، تم فحص التغيرات الديناميكية في إعادة تموضع النيوكليوسومات خلال حدث إعادة برمجة نسخية شاملة، وذلك لتوضيح تأثيرات إزاحة النيوكليوسومات خلال التغيرات النسخية على مستوى الجينوم في الخميرة ( Saccharomyces cerevisiae ). [ 66 ] وأشارت النتائج إلى أن النيوكليوسومات المتمركزة في مناطق المحفزات تُزاح استجابةً للإجهاد (مثل الصدمة الحرارية ). بالإضافة إلى ذلك، عادةً ما يرتبط إزالة النيوكليوسومات بتنشيط النسخ، بينما يرتبط استبدالها بكبح النسخ، ويُعزى ذلك على الأرجح إلى زيادة أو نقصان إمكانية الوصول إلى مواقع ارتباط عوامل النسخ . وبشكل عام، يتم إعادة تموضع نيوكليوسوم واحد أو اثنين فقط عند المحفز لإحداث هذه التغيرات النسخية. ومع ذلك، حتى في المناطق الكروموسومية غير المرتبطة بالتغيرات النسخية، لوحظت إعادة تموضع النيوكليوسومات، مما يشير إلى أن تغطية الحمض النووي الريبوزي (rDNA) وكشفه لا يُنتج بالضرورة حدثًا نسخياً. بعد النسخ، يجب حماية منطقة الحمض النووي الريبوزي (rDNA) من أي تلف، مما يشير إلى أن بروتينات HMGB تلعب دورًا رئيسيًا في حماية المنطقة الخالية من النيوكليوسومات. [ 67 ] [ 68 ]

عيوب التواء الحمض النووي

تحدث عيوب التواء الحمض النووي عندما تُنقل قاعدة أو بضع قواعد من قطعة من الحمض النووي إلى القطعة التالية، مما يؤدي إلى تغيير في التواء الحمض النووي. لا يقتصر هذا التغيير على التواء الحمض النووي فحسب، بل يشمل أيضًا تغيير طوله. [ 69 ] ينتقل عيب الالتواء هذا في النهاية حول النيوكليوسوم من خلال نقل القاعدة، مما يعني أن التواءات الحمض النووي قد تُسبب انزلاق النيوكليوسوم. [ 70 ] أظهرت البنى البلورية للنيوكليوسوم أن الموقعين 2 و5 من اللولب الفائق على النيوكليوسوم هما الموقعان الأكثر شيوعًا لحدوث عيوب التواء الحمض النووي، حيث إنهما موقعان شائعان لارتباط مُعدِّلات الكروماتين. [ 71 ] توجد أنواع مختلفة من مُعدِّلات الكروماتين، ولكنها جميعًا تشترك في وجود محرك ATPase الذي يُسهِّل انزلاق الكروماتين على الحمض النووي من خلال ارتباط ATP وتحليله. [ 72 ] لمحرك ATPase حالتان: مفتوحة ومغلقة. عندما ينتقل محرك ATPase بين هاتين الحالتين، يتغير شكل الحمض النووي المزدوج ويُظهر ميلانًا في القواعد. [ 71 ] يؤدي بدء عيوب الالتواء بواسطة محرك ATPase إلى تراكم التوتر حول موقع إعادة التشكيل. ويتحرر هذا التوتر عند اكتمال انزلاق الحمض النووي عبر النيوكليوسوم من خلال انتشار عيبين في الالتواء (واحد على كل خيط) في اتجاهين متعاكسين. [ 72 ]

تجميع النيوكليوسومات في المختبر

رسم تخطيطي لتجميع النيوكليوسوم

يمكن تجميع النيوكليوسومات في المختبر باستخدام الهستونات الأصلية النقية أو المُعاد تركيبها. [ 73 ] [ 74 ] إحدى التقنيات القياسية لتحميل الحمض النووي حول الهستونات هي استخدام غسيل الكلى الملحي . يُحضن تفاعل يتكون من ثمانيات الهستون وقالب الحمض النووي العاري معًا عند تركيز ملحي قدره 2 مولار. من خلال خفض تركيز الملح تدريجيًا، يستقر الحمض النووي في وضع يلتف فيه حول ثمانيات الهستون، مُشكلاً النيوكليوسومات. في الظروف المناسبة، تسمح عملية إعادة التركيب هذه بتحديد تقارب تموضع النيوكليوسوم لتسلسل معين تجريبيًا. [ 75 ]

جسيمات النواة النيوكليوسومية المرتبطة بروابط ثنائية الكبريتيد

يتمثل أحد التطورات الحديثة في إنتاج جسيمات النواة النيوكليوسومية ذات الاستقرار المُعزز في استخدام روابط ثنائية الكبريتيد الموضعية . [ 76 ] يمكن إدخال نوعين مختلفين من الروابط في جسيم النواة النيوكليوسومية. يربط النوع الأول نسختي الهيستون H2A عبر إضافة السيستين (N38C)، مما ينتج عنه ثماني وحدات هيستونية مستقرة ضد فقدان ثنائي H2A/H2B أثناء إعادة تكوين النيوكليوسوم. أما النوع الثاني، فيمكن إدخاله بين ذيل الهيستون الطرفي N للهيستون H3 ونهايات الحمض النووي للنيوكليوسوم عبر إضافة نيوكليوتيد قابل للتحويل. [ 77 ] تعمل رابطة ثماني الوحدات بين الحمض النووي والهيستون على تثبيت جسيم النواة النيوكليوسومية ضد تفكك الحمض النووي عند تركيزات منخفضة جدًا للجسيمات وتركيزات ملحية مرتفعة.

تجميع النيوكليوسومات في الجسم الحي

خطوات تجميع النيوكليوسوم

النيوكليوسومات هي الوحدة الأساسية لتعبئة الحمض النووي الجينومي، وتتكون من بروتينات الهيستون التي يلتف حولها الحمض النووي. وهي بمثابة دعامة لتكوين بنية الكروماتين ذات الترتيب الأعلى، بالإضافة إلى كونها طبقة للتحكم التنظيمي في التعبير الجيني. تتجمع النيوكليوسومات بسرعة على الحمض النووي المُصنّع حديثًا خلف شوكة التضاعف.

H3 و H4

تُحفظ الهيستونات H3 و H4 من النيوكليوسومات القديمة المفككة في مكان قريب وتتوزع عشوائيًا على الحمض النووي المُصنّع حديثًا. [ 78 ] يتم تجميعها بواسطة مُركّب عامل تجميع الكروماتين 1 (CAF-1)، الذي يتكون من ثلاث وحدات فرعية (p150 وp60 وp48). [ 79 ] يتم تجميع H3 وH4 المُصنّعين حديثًا بواسطة عامل تجميع اقتران التضاعف (RCAF). يحتوي RCAF على الوحدة الفرعية Asf1، التي ترتبط ببروتينات H3 وH4 المُصنّعة حديثًا. [ 80 ] تحتفظ بروتينات H3 وH4 القديمة بتعديلاتها الكيميائية التي تُساهم في نقل البصمة فوق الجينية. تخضع بروتينات H3 وH4 المُصنّعة حديثًا لعملية أستلة تدريجية عند بقايا الليسين المختلفة كجزء من عملية نضج الكروماتين. [ 81 ] يُعتقد أيضًا أن بروتينات H3 و H4 القديمة في النيوكليوسومات الجديدة تجند إنزيمات تعديل الهيستون التي تحدد الهيستونات الجديدة، مما يساهم في الذاكرة اللاجينية.

H2A و H2B

على عكس بروتينات الهيستون القديمة H3 وH4، يتم إطلاق بروتينات الهيستون القديمة H2A و H2B وتحللها؛ ولذلك، يتم دمج بروتينات H2A وH2B المُجمَّعة حديثًا في نيوكليوسومات جديدة. [ 82 ] يتم تجميع H2A وH2B في ثنائيات، ثم يتم تحميلها على النيوكليوسومات بواسطة بروتين تجميع النيوكليوسوم-1 (NAP-1)، الذي يساعد أيضًا في انزلاق النيوكليوسومات. [ 83 ] كما يتم فصل النيوكليوسومات بواسطة مُركَّبات إعادة تشكيل النيوكليوسوم المعتمدة على ATP، والتي تحتوي على إنزيمات مثل Isw1 وIno80 وChd1، ثم يتم تجميعها لاحقًا في بنية ذات ترتيب أعلى. [ 84 ] [ 85 ]

البنية البلورية للجسيم الأساسي للنيوكليوسوم ( PDB : 1EQZ [28 ] ) - مناظر مختلفة تُظهر تفاصيل طي الهيستونات وتنظيمها. تم تلوين الهيستونات H2A و H2B و H3 و H4 والحمض النووي DNA .

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ ريس ج، كامبل ن (2006). علم الأحياء . سان فرانسيسكو: بنجامين كامينغز. ISBN 978-0-8053-6624-2.
  2. ↑ ألبرتس ب (2002). "الحمض النووي الصبغي وتغليفه في ألياف الكروماتين". البيولوجيا الجزيئية للخلية ( الطبعة الرابعة). نيويورك: جارلاند ساينس. ص 207. ISBN   978-0-8153-4072-0.
  3. ↑ روبرتس ب، جونسون أ، لويس ج، راف م، روبرتس ك، والتر ب (2002). الحمض النووي الصبغي وتعبئته في ألياف الكروماتين . جارلاند ساينس.
  4. ↑ تيف، في. بي.، وكلاركسون، سي. تي. (2019). "تحديد موقع النيوكليوسوم". موسوعة المعلوماتية الحيوية وعلم الأحياء الحاسوبي . المجلد 2. الصفحات 308-317 . doi : 10.1016/B978-0-12-809633-8.20242-2 . ISBN   978-0-12-811432-2. S2CID 43929234 . 
  5. ↑ أولينز، أ. ل.، وأولينز ، د. إ. (يناير 1974). "وحدات الكروماتين الكروية (أجسام V)". مجلة ساينس . 183 (4122): 330-332 . رمز Bibcode : 1974Sci...183..330O . doi : 10.1126/science.183.4122.330 . PMID 4128918. S2CID 83480762 .  
  6. ↑ ماكدونالد د (ديسمبر 2005). "المرحلة التاسعة، (1973-1974) فرضية النيوكليوسوم: نظرية بديلة للأوتار" . مجلة نيتشر مايلستونز: التعبير الجيني . doi : 10.1038/nrm1798 .
  7. ↑ كورنبرغ، آر. دي. (مايو 1974). "بنية الكروماتين: وحدة متكررة من الهستونات والحمض النووي". مجلة ساينس . 184 (4139): 868-871 . Bibcode : 1974Sci...184..868K . doi : 10.1126/science.184.4139.868 . PMID 4825889 . 
  8. ↑ لورش واي، لابوينت جيه دبليو، كورنبرغ آر دي (أبريل 1987). "النيوكليوسومات تثبط بدء النسخ ولكنها تسمح باستطالة السلسلة مع إزاحة الهستونات" . الخلية . 49 ( 2): 203-210 . doi : 10.1016/0092-8674(87)90561-7 . PMID 3568125. S2CID 21270171 .  
  9. ↑ هان م، غرونستين م (ديسمبر 1988) . "فقدان النيوكليوسوم يُنشّط مُحفّزات الخميرة في الجسم الحي". الخلية . 55 (6): 1137-1145 . doi : 10.1016/0092-8674(88)90258-9 . PMID 2849508. S2CID 41520634 .  
  10. ↑ كلارك-آدامز، سي دي، نوريس، دي، أوسلي، إم إيه، فاسلر، جيه إس، وينستون، إف (فبراير 1988). "تغيرات في جرعة جينات الهيستون تُغير النسخ في الخميرة" . الجينات والتطور . 2 (2): 150-159 . doi : 10.1101/gad.2.2.150 . PMID 2834270 . 
  11. 1 2 في بلورات مختلفة، لوحظت قيم 146 و 147 زوجًا من القواعد
  12. 1 2 لوغر ك، مادير أ.و، ريتشموند ر.ك، سارجنت د.ف، ريتشموند ت.ج (سبتمبر 1997). "البنية البلورية للجسيم الأساسي للنيوكليوسوم بدقة 2.8 أنغستروم". نيتشر . 389 ( 6648): 251-260 . Bibcode : 1997Natur.389..251L . doi : 10.1038/38444 . PMID 9305837. S2CID 4328827 .  
  13. ↑ ألبرتس ب (2007). البيولوجيا الجزيئية للخلية ( الطبعة الخامسة). نيويورك: جارلاند ساينس. ص 211. ISBN   978-0-8153-4106-2.
  14. ↑ شتومبف م، بيرويفا ك ف، أغراوال س ب، جاكوب د ر، تيف ف ب (يونيو 2022). "NucPosDB: قاعدة بيانات لتحديد مواقع النيوكليوسومات في الكائنات الحية وعلم النيوكليوسومات للحمض النووي الخالي من الخلايا" . كروموسوما . 131 ( 1-2 ) : 19-28 . doi : 10.1007/s00412-021-00766-9 . PMC 8776978. PMID 35061087 .  
  15. ↑ Zhou YB, Gerchman SE, Ramakrishnan V, Travers A, Muyldermans S (سبتمبر 1998). "موقع واتجاه النطاق الكروي للهيستون الرابط H5 على النيوكليوسوم" . Nature . 395 ( 6700): 402–405 . Bibcode : 1998Natur.395..402Z . doi : 10.1038/26521 . PMID 9759733. S2CID 204997317 .  
  16. ↑ ثوما ف، كولر ت، كلوج أ (نوفمبر 1979). "دور الهيستون H1 في تنظيم النيوكليوسوم والبنى الفائقة للكروماتين المعتمدة على الملح" . مجلة بيولوجيا الخلية . 83 (2 الجزء 1): 403-427 . doi : 10.1083/jcb.83.2.403 . PMC 2111545. PMID 387806 .  
  17. ↑ كلارك، هـ. ج. (1992). "تركيب النواة والكروماتين في الأمشاج والأجنة المبكرة لدى الثدييات". الكيمياء الحيوية وبيولوجيا الخلية . 70 ( 10-11 ): 856-866 . Bibcode : 1992BCB....70..856C . doi : 10.1139/o92-134 . PMID 1297351 . 
  18. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ فيلسنفيلد جي، غراودين إم (يناير ٢٠٠٣). "التحكم في الحلزون المزدوج" . نيتشر . ٤٢١ (٦٩٢١): ٤٤٨-٤٥٣ . Bibcode : 2003Natur.421..448F . doi : 10.1038/nature01411 . PMID 12540921 . 
  19. ↑ ريتشموند تي جيه، فينش جيه تي، روشتون بي، رودس دي، كلوج إيه (1984). "بنية جسيم النواة النيوكليوسومي بدقة 7 أنجستروم". نيتشر . 311 ( 5986): 532-537 . Bibcode : 1984Natur.311..532R . doi : 10.1038/311532a0 . PMID 6482966. S2CID 4355982 .  
  20. ↑ هارب جيه إم، بالمر إي إل، يورك إم إتش، جيويس إيه، ديفيس إم، بونيك جي جيه (أكتوبر 1995). "الفصل التحضيري لجزيئات النواة النيوكليوسومية التي تحتوي على الحمض النووي ذي التسلسل المحدد في مراحل ترجمة متعددة". الرحلان الكهربائي . 16 (10): 1861-1864 . doi : 10.1002/elps.11501601305 . PMID 8586054. S2CID 20178479 .  
  21. ↑ بالمر إي إل، جيويس إيه، هارب جيه إم، يورك إم إتش، بونيك جي جيه (أكتوبر 1995). "إنتاج واسع النطاق لقطع الحمض النووي المتناظر". الكيمياء الحيوية التحليلية . 231 (1): 109-114 . doi : 10.1006/abio.1995.1509 . PMID 8678288 . 
  22. ↑ هارب جيه إم، أوبيرباخر إي سي، روبرسون إيه إي، بالمر إي إل، جيويس إيه، بونيك جي جيه (مارس 1996). "تحليل حيود الأشعة السينية للبلورات التي تحتوي على جسيمات نواة النيوكليوسوم المتناظرة ثنائيًا" . أكتا كريستالوغرافيكا. القسم د، علم البلورات البيولوجية . 52 (الجزء 2): 283-288 . Bibcode : 1996AcCrD..52..283H . doi : 10.1107/S0907444995009139 . PMID 15299701 . 
  23. ↑ هارب جيه إم، هانسون بي إل، تيم دي إي، بونيك جي جيه (ديسمبر 2000). "عدم التناظر في جسيم النيوكليوسوم الأساسي بدقة 2.5 أنغستروم". أكتا كريستالوغرافيكا. القسم د، علم البلورات البيولوجية . 56 (الجزء 12): 1513-1534 . Bibcode : 2000AcCrD..56.1513H . doi : 10.1107/s0907444900011847 . PMID 11092917 . 
  24. ↑ هانسون، ب. ل.، ألكسندر، س.، هارب، ج. م.، بونيك، ج. ج. (2004). "تحضير وتبلور جسيم النواة النيوكليوسومية". الكروماتين وإنزيمات إعادة تشكيل الكروماتين، الجزء أ . طرق في علم الإنزيمات. المجلد 375. الصفحات 44-62 . doi : 10.1016/s0076-6879(03)75003-4 . ISBN   978-0-12-182779-3PMID 14870658​​ 
  25. 1 2 تشاكرافارثي إس، بارك واي جيه، شودابارامبيل جيه، إيداياتومانغلام آر إس، لوغر كيه (فبراير 2005). "بنية وخصائص ديناميكية لجزيئات نواة النيوكليوسوم" . رسائل FEBS . 579 (4): 895-898 . Bibcode : 2005FEBSL.579..895C . doi : 10.1016/j.febslet.2004.11.030 . PMID 15680970. S2CID 41706403 .  
  26. ↑ وايت سي إل، سوتو آر كيه، لوغر كيه (سبتمبر 2001). "بنية جسيم النواة للنيوكليوسوم في الخميرة تكشف عن تغييرات جوهرية في التفاعلات بين النيوكليوسومات" . مجلة EMBO . 20 (18): 5207-5218 . doi : 10.1093/emboj/20.18.5207 . PMC 125637. PMID 11566884 .  
  27. 1 2 ستراير إل (1995). الكيمياء الحيوية ( الطبعة الرابعة). نيويورك - باسينجستوك: دبليو إتش فريمان وشركاه. ISBN  978-0-7167-2009-6.
  28. 1 2 هارب جيه إم، هانسون بي إل، تيم دي إي، بونيك جي جيه (ديسمبر 2000). "عدم التناظر في جسيم النيوكليوسوم الأساسي بدقة 2.5 أنغستروم". أكتا كريستالوغرافيكا. القسم د، علم البلورات البيولوجية . 56 (الجزء 12): 1513-1534 . Bibcode : 2000AcCrD..56.1513H . doi : 10.1107/S0907444900011847 . PMID 11092917. PDB ID: 1EQZ. 
  29. ↑ ألبرتس ب (2009). علم الأحياء الخلوي الأساسي ( الطبعة الثانية). نيويورك: جارلاند ساينس. 
  30. ↑ ألين، بول د.؛ نيولاند، أدريان س. (1 يونيو 1998). "تحليل الحمض النووي الكهربائي للكشف عن موت الخلايا المبرمج". التكنولوجيا الحيوية الجزيئية . 9 (3): 247-251 . doi : 10.1007/BF02915798 . ISSN 1559-0305 . PMID 9718585 .  
  31. ↑ ديفي، سي. أ.، سارجنت، دي. إف.، لوغر، ك.، مايدر، أ. دبليو.، ريتشموند، تي. جيه. (يونيو 2002). "التفاعلات التي تتوسطها المذيبات في بنية جسيم النيوكليوسوم الأساسي بدقة 1.9 أنغستروم". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 319 (5): 1097-1113 . doi : 10.1016/S0022-2836(02)00386-8 . PMID 12079350 . 
  32. ↑ سيغال إي، فوندوف-ميتندورف واي، تشين إل، ثاستروم إيه، فيلد واي، مور آي كيه، وآخرون . (أغسطس 2006). "شفرة جينومية لتحديد موقع النيوكليوسوم" . نيتشر . 442 ( 7104): 772-778 . Bibcode : 2006Natur.442..772S . doi : 10.1038/nature04979 . PMC 2623244. PMID 16862119 .   
  33. ↑ Zheng C, Hayes JJ (أبريل 2003). "بنية وتفاعلات نطاقات ذيل الهيستون الأساسية". Biopolymers . 68 (4): 539–546 . doi : 10.1002/bip.10303 . PMID 12666178 . 
  34. ↑ شالش تي، دودا إس، سارجنت دي إف، ريتشموند تي جيه (يوليو 2005). "بنية رباعي النيوكليوسوم بالأشعة السينية وآثارها على ألياف الكروماتين". نيتشر . 436 ( 7047): 138-141 . Bibcode : 2005Natur.436..138S . doi : 10.1038/nature03686 . PMID 16001076. S2CID 4387396 .  
  35. ↑ روبنسون، بي. جيه.، فيرال، إل.، هوينه، في. إيه.، رودس، دي. (أبريل 2006). "قياسات المجهر الإلكتروني تحدد أبعاد ألياف الكروماتين "30 نانومتر": دليل على بنية متداخلة ومتراصة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 103 (17): 6506-6511 . Bibcode : 2006PNAS..103.6506R . doi : 10.1073/pnas.0601212103 . PMC 1436021. PMID 16617109 .  
  36. ↑ بيكوفا م، كلاركسون سي تي، تيف في بي (مارس 2026). "تباعد النيوكليوسومات عبر أنواع الخلايا والأمراض والأعمار" . أبحاث الأحماض النووية . 54 (5) gkag074. doi : 10.1093/nar/gkag074 .
  37. ↑ تيف، ف. ب.، وريب، ك. (سبتمبر 2009). "التنبؤ بمواقع النيوكليوسومات على الحمض النووي: الجمع بين تفضيلات التسلسل الجوهرية وأنشطة إعادة التشكيل" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 37 (17): 5641-5655 . doi : 10.1093/nar/gkp610 . PMC 2761276. PMID 19625488 .  
  38. ↑ بينينغز إس، مويلدرمانز إس، ميرسمان جي، وينز إل (مايو 1989). "تكوين واستقرار وتحديد موقع الهيستونات الأساسية للنيوكليوسومات المُعاد تجميعها على الحمض النووي المنحني وغيره من الحمض النووي المشتق من النيوكليوسومات". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 207 (1): 183-192 . doi : 10.1016/0022-2836(89)90449-X . PMID 2738923 . 
  39. ↑ فو واي، سينها إم، بيترسون سي إل، وينغ زد (يوليو 2008). فان ستينسل بي (محرر). " بروتين ربط العازل CTCF يضع 20 نيوكليوسومًا حول مواقع ربطه عبر الجينوم البشري" . PLOS Genetics . 4 (7) e1000138. doi : 10.1371/journal.pgen.1000138 . PMC 2453330. PMID 18654629 .  
  40. ↑ بارجاجي ر، علم م ب، باتواري أ، ساركار م، علي ت، غوبتا س، وآخرون . (أكتوبر 2012). "يؤثر قرب النيوكليوسوم المحتوي على H2A.Z من موقع بدء النسخ على مستويات التعبير الجيني في كبد ودماغ الثدييات" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 40 (18): 8965-8978 . doi : 10.1093/nar/ gks665 . PMC 3467062. PMID 22821566 .   
  41. 1 2 لي جي، ليفيتوس إم، بوستامانتي سي، ويدوم جيه (يناير 2005). "إمكانية الوصول التلقائي السريع إلى الحمض النووي النيوكليوزومي". مجلة نيتشر للبيولوجيا التركيبية والجزيئية . 12 (1): 46-53 . doi : 10.1038/nsmb869 . PMID 15580276. S2CID 14540078 .  
  42. ↑ لي جي، ويدوم جيه (أغسطس 2004). "النيوكليوسومات تُسهّل غزوها الذاتي". مجلة نيتشر للبيولوجيا التركيبية والجزيئية . 11 (8): 763-769 . doi : 10.1038/nsmb801 . PMID 15258568. S2CID 11299024 .  
  43. ↑ هودجز سي، بينتو إل، لوبكوفسكا إل، كاشليف إم، بوستامانتي سي (يوليو 2009). "تقلبات النيوكليوسومات تتحكم في ديناميكيات نسخ بوليميراز الحمض النووي الريبي II" . مجلة ساينس . 325 (5940): 626-628 . Bibcode : 2009Sci...325..626H . doi : 10.1126/science.1172926 . PMC 2775800. PMID 19644123 .  
  44. ↑ يوان جي سي، ليو واي جي، ديون إم إف، سلاك إم دي، وو إل إف، ألتشولر إس جي، راندو أو جي (يوليو 2005). "تحديد مواقع النيوكليوسومات على نطاق الجينوم في الخميرة Saccharomyces cerevisiae" . مجلة ساينس . 309 (5734): 626-630 . Bibcode : 2005Sci...309..626Y . doi : 10.1126/science.1112178 . PMID 15961632. S2CID 43625066 .  
  45. 1 2 لاي دبليو كيه، بو بي إف (سبتمبر 2017). "فهم ديناميكيات النيوكليوسومات وعلاقتها بالتعبير الجيني وتضاعف الحمض النووي" . مراجعات الطبيعة. بيولوجيا الخلية الجزيئية . 18 (9): 548-562 . doi : 10.1038/nrm.2017.47 . PMC 5831138. PMID 28537572 .  
  46. ↑ ألفري، في جي، فولكنر، آر، ميرسكي، إيه إي (مايو 1964). "أستلة ومثيلة الهستونات ودورهما المحتمل في تنظيم تخليق الحمض النووي الريبي" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 51 (5): 786-794 . Bibcode : 1964PNAS...51..786A . doi : 10.1073/pnas.51.5.786 . PMC 300163. PMID 14172992 .  
  47. ↑ ستراهل، ب.د.، وأليس، س.د. (يناير 2000). "لغة تعديلات الهيستون التساهمية". مجلة نيتشر . 403 (6765): 41-45 . رمز Bibcode : 2000Natur.403...41S . doi : 10.1038/47412 . PMID: 10638745. S2CID : 4418993 .  
  48. ↑ كوسغروف إم إس، بوك جيه دي، وولبرغر سي (نوفمبر 2004). "حركة النيوكليوسوم المنظمة وشفرة الهيستون". مجلة نيتشر للبيولوجيا التركيبية والجزيئية . 11 (11): 1037-1043 . doi : 10.1038/nsmb851 . PMID 15523479. S2CID 34704745 .  
  49. ↑ يي جيه، آي إكس، يوجيني إي إي، تشانغ إل، كاربنتر إل آر، جيلينك إم إيه، وآخرون (أبريل 2005). "أستلة الليسين 91 في الهيستون H4: تعديل نطاق أساسي مرتبط بتكوين الكروماتين" . الخلية الجزيئية . 18 (1): 123-130 . doi : 10.1016/j.molcel.2005.02.031 . PMC 2855496. PMID 15808514 .   
  50. ↑ فينلي إيه تي، آدامز دي إيه، أونوفرييف إيه في (سبتمبر 2010). "حالة شحنة النواة الهيستونية الكروية تتحكم في استقرار النيوكليوسوم" . مجلة الفيزياء الحيوية . 99 (5): 1577-1585 . Bibcode : 2010BpJ....99.1577F . doi : 10.1016/j.bpj.2010.06.046 . PMC 2931741. PMID 20816070 .  
  51. ↑ شواب إس، هو واي، ألفاريز بي إتش، ألفا في، دام آر تي (يونيو 2025). "تنظيم الكروماتين بوساطة الهيستون في بدائيات النوى والفيروسات". تريندز بيوكيم ساينس . 50 (8): 695-706 . doi : 10.1016/j.tibs.2025.06.003 . hdl : 1887/4281697 . PMID 40581572 . 
  52. ↑ ليو واي، بيسيو إتش، تونر سي إم، جودي إس، فيليب إن، تشو كيه، بويرمان إس، وايت إيه، إدواردز جي، أبيرجيل سي، لوغر كيه (أغسطس 2021). "البروتينات الهيستونية المزدوجة المشفرة بواسطة الفيروس ضرورية وتشكل تراكيب شبيهة بالنيوكليوسومات" . مجلة Cell . 184 (16): 4237-4250 . doi : 10.1016/j.cell.2021.06.032 . PMC 8357426. PMID 34297924 .  
  53. ↑ وايت هاوس، آي.، فلاوس، أ.، كيرنز، ب. ر.، وايت، م. ف.، وركمان، ج. ل.، أوين-هيوز، ت. (أغسطس 1999). "تعبئة النيوكليوسومات المحفزة بواسطة مركب SWI/SNF في الخميرة". مجلة نيتشر . 400 (6746): 784-787 . Bibcode : 1999Natur.400..784W . doi : 10.1038/23506 . PMID: 10466730. S2CID : 2841873 .  
  54. ↑ كاسابوف إس آر، تشانغ بي، بيرسينغر جيه، بارثولوميو بي (فبراير 2003). "يقوم بروتين SWI/SNF بفكّ تغليف النيوكليوسوم، وتحريكه، ثم إعادة تغليفه" . الخلية الجزيئية . 11 (2): 391-403 . doi : 10.1016/S1097-2765(03)00039-X . PMID 12620227 . 
  55. ↑ برونو م، فلاوس أ، ستوكديل س، رينكوريل س، فيريرا هـ، أوين-هيوز ت (ديسمبر 2003). " تبادل ثنائي الهيستون H2A/H2B بواسطة أنشطة إعادة تشكيل الكروماتين المعتمدة على ATP" . الخلية الجزيئية . 12 (6): 1599-1606 . doi : 10.1016/S1097-2765(03)00499-4 . PMC 3428624. PMID 14690611 .  
  56. ↑ هافاس ك، فلاوس أ، فيلان م، كينغستون ر، ويد ب أ، ليلي د م، أوين-هيوز ت (ديسمبر 2000). "توليد الالتواء الحلزوني الفائق بواسطة أنشطة إعادة تشكيل الكروماتين المعتمدة على الأدينوسين ثلاثي الفوسفات" . الخلية . 103 ( 7): 1133-1142 . doi : 10.1016/S0092-8674(00)00215-4 . PMID 11163188. S2CID 7911590 .  
  57. ↑ ميزوغوتشي جي، شين إكس، لاندري جي، وو دبليو إتش، سين إس، وو سي (يناير 2004). "تبادل متغير الهيستون H2AZ المدفوع بالأدينوسين ثلاثي الفوسفات والمحفز بواسطة مركب إعادة تشكيل الكروماتين SWR1" . مجلة ساينس . 303 (5656): 343-348 . Bibcode : 2004Sci...303..343M . doi : 10.1126/science.1090701 . PMID 14645854. S2CID 9881829 .  
  58. ↑ ميتيفيه ر، بينو ج، هوبنر إم آر، ريد ج، براند هـ، كوس إم، غانون إف (ديسمبر 2003). "مستقبل الإستروجين ألفا يوجه عملية استقطاب منظمة ودورية وتجميعية للعوامل المساعدة على محفز هدف طبيعي" . مجلة الخلية . 115 (6): 751-763 . Bibcode : 2003Cell..115..751M . doi : 10.1016 / S0092-8674(03)00934-6 . PMID 14675539. S2CID 145525 .  
  59. ↑ ناغايش إيه كيه، ووكر دي إيه، وولفورد آر، هاجر جي إل (أبريل 2004). "الارتباط الدوري السريع وإزاحة مستقبلات الغلوكوكورتيكويد أثناء إعادة تشكيل الكروماتين" . الخلية الجزيئية . 14 (2): 163-174 . doi : 10.1016/S1097-2765(04)00178-9 . PMID 15099516 . 
  60. ↑ تيف، في. بي.، فاينشتاين، واي.، كودرون-هيرجر، إم.، مالم، جيه. بي.، مارث، سي.، هوفر، تي.، ريب، ك. (نوفمبر 2012). "تحديد موقع النيوكليوسومات على مستوى الجينوم أثناء تطور الخلايا الجذعية الجنينية". مجلة نيتشر للبيولوجيا التركيبية والجزيئية . 19 (11): 1185-1192 . doi : 10.1038/nsmb.2419 . PMID 23085715. S2CID 34509771 .  
  61. ↑ ألبرت الأول، مافريتش تي إن، تومشو إل بي، تشي جيه، زانتون إس جيه، شوستر إس سي، بو بي إف (مارس 2007). "الإعدادات الانتقالية والدورانية للنيوكليوسومات H2A.Z عبر جينوم الخميرة Saccharomyces cerevisiae". Nature . 446 ( 7135 ): 572–576 . Bibcode : 2007Natur.446..572A . doi : 10.1038/nature05632 . PMID 17392789. S2CID 4416890 .  
  62. ↑ لي ب، كاري م، وركمان جيه إل (فبراير 2007). "دور الكروماتين أثناء النسخ" . الخلية . 128 (4): 707-719 . doi : 10.1016/j.cell.2007.01.015 . PMID 17320508. S2CID 1773333 .  
  63. ↑ وايت هاوس، آي.، راندو، أو. جيه.، ديلرو، جيه.، تسوكياما، تي. (ديسمبر 2007). "إعادة تشكيل الكروماتين عند المحفزات يثبط النسخ العكسي". نيتشر . 450 ( 7172): 1031-1035 . Bibcode : 2007Natur.450.1031W . doi : 10.1038/nature06391 . PMID 18075583. S2CID 4305576 .  
  64. ↑ لي دبليو، تيلو دي، براي إن، مورس آر إتش، ديفيس آر دبليو، هيوز تي آر، نيسلو سي (أكتوبر 2007). "أطلس عالي الدقة لشغل النيوكليوسومات في الخميرة". علم الوراثة الطبيعية . 39 (10): 1235-1244 . Bibcode : 2007NaGen..39.1235L . doi : 10.1038 / ng2117 . PMID 17873876. S2CID 12816925 .  
  65. ↑ إيتون إم إل، غالاني كيه، كانغ إس، بيل إس بي، ماك ألبين دي إم (أبريل 2010). "تحديد مواقع النيوكليوسومات المحفوظة لمواقع بدء التضاعف" . الجينات والتطور . 24 (8): 748-753 . doi : 10.1101/gad.1913210 . PMC 2854390. PMID 20351051 .  
  66. ↑ شيفاسوامي إس، بينج إيه، تشاو واي، جونز إس، هيرست إم، آير في آر (مارس 2008). "إعادة تشكيل ديناميكية للنيوكليوسومات الفردية عبر جينوم حقيقي النواة استجابةً لاضطراب النسخ" . مجلة PLOS Biology . 6 (3) e65. doi : 10.1371/journal.pbio.0060065 . PMC 2267817. PMID 18351804 .  
  67. ↑ موروجيسابيللاي د، مكولي إم جيه، هو آر، نيلسون هولت إم إتش، ستيبانيانتس إيه، ماهر إل جيه، وآخرون . (أغسطس 2014). "يوفر ربط الحمض النووي وتكوين الحلقات بواسطة HMO1 آلية لتثبيت الكروماتين الخالي من النيوكليوسومات" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 42 (14): 8996-9004 . doi : 10.1093/nar/ gku635 . PMC 4132745. PMID 25063301 .   
  68. ↑ موروجيسابيللاي د، مكولي إم جيه، ماهر إل جيه، ويليامز إم سي (فبراير 2017). "دراسات الجزيء المفرد لبروتينات انحناء الحمض النووي ذات البنية عالية الحركة من المجموعة ب" . مراجعات الفيزياء الحيوية . 9 (1): 17-40 . doi : 10.1007/s12551-016-0236-4 . PMC 5331113. PMID 28303166 .  
  69. ↑ وينجر جيه، نودلمان آي إم، ليفيندوسكي آر إف، بومان جي دي (مايو 2018). "آلية خلل الالتواء لانتقال الحمض النووي النيوكليوزومي المعتمد على الأدينوسين ثلاثي الفوسفات" . إي لايف . 7 e34100. doi : 10.7554/eLife.34100 . PMC 6031429. PMID 29809147 .  
  70. ↑ بومان ، جي دي (أغسطس 2019). "الكشف عن خطوة جديدة في انزلاق النيوكليوسومات" . اتجاهات في العلوم البيوكيميائية . 44 (8): 643-645 . doi : 10.1016/j.tibs.2019.05.001 . PMC 7092708. PMID 31171402 .  
  71. 1 2 نودلمان آي إم، باومان جي دي (مايو 2021). "الفيزياء الحيوية لإعادة تشكيل الكروماتين" . المراجعة السنوية للفيزياء الحيوية . 50 (1): 73-93 . doi : 10.1146/annurev - biophys-082520-080201 . PMC 8428145. PMID 33395550 .  
  72. برانداني جي بي، تاكادا إس (نوفمبر 2018). أونوفرييف أ (محرر). "مُعدِّلات الكروماتين تربط حركة الدودة بتكوين عيوب الالتواء لتحريك الحمض النووي النيوكليوزومي" . مجلة PLOS لعلم الأحياء الحاسوبي . 14 (11) e1006512. رمز Bibcode : 2018PLSCB..14E6512B . doi : 10.1371/journal.pcbi.1006512 . PMC 6237416. PMID 30395604 .  
  73. ↑ هايز جيه جيه، لي كيه إم (مايو 1997). "إعادة تكوين وتحليل أحاديات النيوكليوسومات التي تحتوي على حمض نووي وبروتينات محددة في المختبر" . طرق . 12 (1): 2-9 . doi : 10.1006/meth.1997.0441 . PMID 9169189 . 
  74. ↑ داير، بي. إن.، إيداياتومانغلام، آر. إس.، وايت، سي. إل.، باو، واي.، تشاكرافارثي، إس.، موثوراجان، يو. إم.، لوغر، ك. (2004). "إعادة تكوين جسيمات النواة النيوكليوسومية من الهيستونات المؤتلفة والحمض النووي". الكروماتين وإنزيمات إعادة تشكيل الكروماتين، الجزء أ . طرق في علم الإنزيمات. المجلد 375. الصفحات 23-44 . doi : 10.1016/s0076-6879(03)75002-2 . ISBN   978-0-12-182779-3PMID 14870657​​ 
  75. ↑ ينيدونيا أ، ديفي س، كلارك د، فيلسنفيلد ج، آلان ج (أبريل 1994). "تحديد موقع النيوكليوسومات على محفزات جينات الغلوبين للدجاج والإنسان في المختبر. تقنيات رسم خرائط جديدة". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 237 (4): 401-414 . doi : 10.1006/jmbi.1994.1243 . PMID 8151701 . 
  76. ↑ فرووس، تي دي، بارث، بي دي، ريتشموند، تي جيه (يناير 2018). "النيوكليوسومات المرتبطة بروابط ثنائية الكبريتيد في مواقع محددة مع استقرار مُعزز" . مجلة البيولوجيا الجزيئية . 430 (1): 45-57 . Bibcode : 2018JMBio.430...45F . doi : 10.1016/j.jmb.2017.10.029 . PMC 5757783. PMID 29113904 .  
  77. ↑ فيرينتز، أ. إي.، وفيردين، ج. ل. (1994). "نهج النيوكليوزيد القابل للتحويل: الهندسة البنيوية للأحماض النووية عن طريق الربط المتقاطع ثنائي الكبريتيد". في: إيكشتاين، ف.، وليلي، د. م. (محرران). الأحماض النووية والبيولوجيا الجزيئية . المجلد 8. الصفحات 14-40 . doi : 10.1007/978-3-642-78666-2_2 . ISBN   978-3-642-78668-6.
  78. ↑ ياماسو ك، سينشو ت (يناير 1990). "الفصل المحافظ للوحدات الرباعية من الهيستونات H3 وH4 أثناء تضاعف النيوكليوسوم" . مجلة الكيمياء الحيوية . 107 (1): 15-20 . doi : 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a122999 . PMID 2332416 . 
  79. ↑ كوفمان، ب. د.، كوباياشي، ر.، كيسلر، ن.، ستيلمان، ب. (يونيو 1995). " الوحدتان الفرعيتان p150 وp60 لعامل تجميع الكروماتين الأول: رابط جزيئي بين الهستونات المُصنّعة حديثًا وتضاعف الحمض النووي" . الخلية . 81 (7): 1105-1114 . doi : 10.1016/S0092-8674(05)80015-7 . PMID 7600578. S2CID 13502921 .  
  80. ↑ تايلر جيه كيه، آدامز سي آر، تشين إس آر، كوباياشي آر، كاماكاكا آر تي، كادوناغا جيه تي (ديسمبر 1999). "يُساهم مُركب RCAF في تجميع الكروماتين أثناء تضاعف الحمض النووي وإصلاحه". مجلة نيتشر . 402 (6761): 555-560 . Bibcode : 1999Natur.402..555T . doi : 10.1038/990147 . PMID 10591219. S2CID 205097512 .  
  81. ↑ بنسون إل جيه، غو واي، ياكوفليفا تي، تونغ كيه، باروز سي، ستراك سي إل، وآخرون . (أبريل 2006). "تعديلات الهيستون H3 وH4 أثناء تضاعف الكروماتين، وتجميع النيوكليوسومات، وتبادل الهيستونات" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 281 (14): 9287-9296 . doi : 10.1074/jbc.M512956200 . PMID 16464854 .  
  82. ↑ لوترز إل، تشوكلي آر (يونيو 1985). "تبادل الهستونات H1 وH2A وH2B في الجسم الحي". الكيمياء الحيوية . 24 (13): 3080-3085 . doi : 10.1021/bi00334a002 . PMID 4027229 . 
  83. ↑ بارك واي جيه، تشودابارامبيل جيه في، باو واي، مكبراينت إس جيه، لوغر كيه (يناير 2005). "بروتين تجميع النيوكليوسوم 1 يتبادل ثنائيات الهيستون H2A-H2B ويساعد في انزلاق النيوكليوسوم" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 280 (3): 1817-1825 . doi : 10.1074/jbc.M411347200 . PMID 15516689 . 
  84. ↑ فينسنت، جيه. إيه.، كوونغ، تي. جيه.، تسوكياما، تي. (مايو 2008). "إعادة تشكيل الكروماتين المعتمدة على الأدينوسين ثلاثي الفوسفات تُشكّل مشهد تضاعف الحمض النووي" . مجلة نيتشر للبيولوجيا التركيبية والجزيئية . 15 (5): 477-484 . doi : 10.1038/nsmb.1419 . PMC 2678716. PMID 18408730 .  
  85. ↑ ياداف تي، وايت هاوس آي (أبريل 2016). "تجميع وتحديد موقع النيوكليوسومات المرتبط بالتضاعف بواسطة إنزيمات إعادة تشكيل الكروماتين المعتمدة على ATP" . تقارير الخلية . 15 (4): 715-723 . doi : 10.1016/J.CELREP.2016.03.059 . PMC 5063657. PMID 27149855 .