Một nucleosome đại diện cho đơn vị đóng gói nhỏ nhất của nhiễm sắc thể. Cùng với protein trình liên kết và DNA trình liên kết, nucleosom là một phần của chất nhiễm sắc, chất liệu tạo nên nhiễm sắc thể. Bệnh tự miễn của vòng tròn thấp khớp có thể phát triển cùng với kháng thể đến các thể nhân.
Nucleosome là gì?
Nucleosomes bao gồm DNA quấn quanh một octamer của histone. Histone là một số protein cơ bản phân tử phát triển một lực liên kết mạnh mẽ với chuỗi DNA. Đặc biệt, cơ bản dồi dào amino axit lysine và arginine cung cấp tính cơ bản của histones. Cơ bản protein có thể liên kết chặt chẽ với DNA có tính axit để tạo thành cấu trúc chặt chẽ của các thể nhân. Tuy nhiên, nucleosome chỉ là đơn vị đóng gói cơ bản nhất của chất nhiễm sắc và do đó của nhiễm sắc thể. Donald Olins và Ada đã phát hiện ra hạt nhân vào năm 1973 thông qua hình ảnh hiển vi điện tử của nhân tế bào sưng lên. Điều này đã tiết lộ cái gọi là cấu trúc điện từ của DNA. Đây là sự ngưng tụ của một số lượng lớn hơn các nucleosom thành một chất nhiễm sắc chất xơ. Sợi này trông giống như một cuộn dây được cuộn lại. Các nucleosom riêng lẻ được liên kết với nhau bằng cái gọi là histon liên kết, được liên kết với DNA của trình liên kết, và tạo thành một cấu trúc tổ chức trong chất nhiễm sắc được gọi là sợi 30 nm.
Giải phẫu và cấu trúc
Nucleosome bao gồm hai thành phần cơ bản là histon và DNA. Các histone đầu tiên tạo thành một octamer histone. Điều này đại diện cho một phức hợp protein gồm tám histone. Các khối xây dựng cơ bản của phức hợp này là bốn lịch sử khác nhau. Chúng bao gồm protein H3, H4, H2A và H2B. Hai histon cùng loại kết hợp với nhau để tạo thành một vùng mờ. Lần lượt octamer histone bao gồm bốn chất làm mờ khác nhau. Một đoạn DNA với 147 cặp bazơ hiện tự quấn 1.65 lần xung quanh phức hợp protein tạo thành và tạo thành cấu trúc siêu xoắn thuận tay trái. Sự cuộn xoắn này của DNA rút ngắn chiều dài của nó đi một phần bảy từ 68 nanomet xuống còn 10 nanomet. Quá trình phân hủy histone bởi enzyme DNase tạo ra cái gọi là hạt lõi nucleosome, bao gồm octamer histone và một đoạn DNA gồm 147 cặp bazơ. Các hạt lõi nucleosome riêng lẻ được liên kết với nhau bằng liên kết histone H1. Histone của trình liên kết được liên kết đồng thời với DNA của trình liên kết. Đổi lại, histone H1 đại diện cho nhiều loại protein phân tử thay đổi tùy thuộc vào mô, cơ quan và loài. Tuy nhiên, chúng không ảnh hưởng đến cấu trúc của nucleosome. Khi các nucleosom được liên kết với histone H1 và DNA của trình liên kết, cái gọi là sợi 30nm được hình thành, thể hiện mức độ tổ chức cao hơn của DNA. Sợi 30nm là một sợi nhiễm sắc dày 30 nanomet ở dạng cuộn xoắn (cấu trúc điện từ). Histones rất bảo thủ protein hầu như không thay đổi trong quá trình tiến hóa. Điều này là do tầm quan trọng cơ bản của chúng trong việc bảo đảm và đóng gói DNA ở tất cả các sinh vật nhân chuẩn. Như vậy, cấu trúc của các thể nhân cũng giống nhau ở tất cả các tế bào nhân thực.
Chức năng và vai trò
Tầm quan trọng cơ bản của các thể nhân nằm ở khả năng đóng gói vật liệu di truyền vào một không gian nhỏ nhất có thể trong nhân tế bào mà vẫn giữ an toàn. Ngay cả trong các trạng thái ngưng tụ ít đặc hơn của nhiễm sắc thể, đóng gói rất chặt chẽ vẫn còn. Tuy nhiên, đồng thời, enzyme trong trường hợp này đạt được DNA. Tại đây, chúng có thể bắt đầu chuyển thông tin di truyền sang mRNA cũng như tổng hợp protein. Nucleosomes cũng đóng một vai trò quan trọng trong các quá trình biểu sinh. Biểu sinh quan tâm đến những thay đổi trong hoạt động của các gen trong các tế bào riêng lẻ, dẫn, trong số những thứ khác, đến sự biệt hóa của các tế bào cơ thể thành các cơ quan khác nhau. Hơn nữa, các đặc điểm thu được được hình thành bởi những thay đổi biểu sinh. Tuy nhiên, cấu trúc di truyền cơ bản của vật chất di truyền vẫn còn nguyên vẹn. Tuy nhiên, các gen khác nhau có thể bị bất hoạt bằng cách liên kết chặt chẽ với histon hoặc bằng quá trình metyl hóa, cũng như được kích hoạt trở lại bằng cách đóng gói ít dày đặc hơn.
Bệnh
Có các bệnh liên quan đến các thể nhân. Đây chủ yếu là bệnh tự miễn dịch trong đó hệ thống miễn dịch sản xuất kháng thể chống lại các protein của chính cơ thể. Trong số những người khác, các thể nhân cũng có thể bị ảnh hưởng. Bệnh ban đỏ (SLE), các nucleosom đại diện cho các kháng nguyên bị chính cơ thể tấn công hệ thống miễn dịch. Trong sự phát triển của hệ thống Bệnh ban đỏ (SLE), sự kết hợp của các yếu tố di truyền với ảnh hưởng của môi trường có lẽ đóng một vai trò trong cơ chế bệnh sinh. Nồng độ nucleosom tuần hoàn tăng cao được tìm thấy trong huyết thanh của bệnh nhân. Các nucleosom tự do có thể gây ra các phản ứng viêm và gây chết tế bào của tế bào lympho. Ngoài ra, sự suy thoái của nucleosom bị suy giảm, ví dụ do hoạt tính của deoxyribonuclease (DNase1) bị giảm về mặt di truyền, có thể dẫn tăng lên của họ tập trung và do đó làm tăng nguy cơ phát triển bệnh tự miễn dịch chống lại các thể nhân, chẳng hạn như Bệnh ban đỏ (SLE). Lupus ban đỏ (SLE) được đặc trưng bởi một bệnh cảnh lâm sàng rất rộng. Các cơ quan rất khác nhau có thể bị ảnh hưởng. Thông thường nhất, các triệu chứng xuất hiện trên da, khớp, máu tàuvà màng phổi. Một điển hình bướmban đỏ hình dạng hình thành trên da. Điều này được tăng cường khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Ngoài rụng tóc, cũng có viêm của nhỏ máu tàu. Khi tiếp xúc với lạnh, Hội chứng Raynaud (sự đổi màu từ trắng đến xanh của da) được quan sát. Hơn nữa, mở rộng viêm của khớp phát triển. Khi liên quan đến thận, tiên lượng của bệnh xấu đi do nguy cơ suy thận.
