Organizzazione della cromatina - elearning.uniroma1.it · La cromatina è un complesso di DNA,...
Transcript of Organizzazione della cromatina - elearning.uniroma1.it · La cromatina è un complesso di DNA,...
Organizzazione della cromatina
La cromatina è suddivisa in regioni dove è altamente condensata, (eterocromatina), e in regioni meno condensate (eucromatina).
La cromatina è un complesso di DNA, proteine istoniche e non istoniche, la cui unità fondamentale viene definita nucleosoma.
Gli istoni
Gli Istoni H1
H2B
H2A
H3
H4
elica
variabile
conservato
Histone acetylation is a reversible modification of lysines in the N-termini of the core histones. Result: • reduced binding to DNA • destabilization of chromatin
Linker histone
Core histones
N-term
Piccole proteine basiche altamente conservate
Il nucleosoma
Ottamero istonico
Ottamero istonico
H4 white H3 green H2A light blue H2B dark blue red: + (arg, lys) orange: -OH (ser, thr)
Il nucleosoma
< 6 nm >
<
11
nm
>
L’ottamero istonico lega 145 bp di DNA con un avvolgimento di 1,75 giri 48 nm di DNA sono impacchettati in un disco delle dimensioni di 6 x 11 nm
L’istone linker H1
L’istone linker H1 organizza il DNA che entra ed esce dal nucleosoma (fino a 168 - 200 bp) H1 stabilizza le interazioni tra nucleosomi nella cromatina condensata
H1/H5 globular protein domain
Il cromatosoma
5 mM
1 mM
Ottamero istonico + istone linker (H1) + 2 giri completi di DNA (168 bp)
H3
H1
N
C
H3
La fibra cromatinica
Compattamento del DNA nel
cromosoma
Acetilazione delle lisine conservate
H4 N-terminus
H3 N-terminus
Ac-S-G-R-G-K-G-G-K-G-L-G-K-G-G-A-K-R-H-R-K-V-L-R-D- + + + + + + +
+
+ +
Ac Ac Ac Ac
5 8 12 16 20
A-R-T-K-Q-T-A-R-K-S-T-G-G-K-A-P-R-K-Q-L-A-T-K-A-A-R-K-S-A-P- + + + + + + + + +
4 9 14 18 23
27
Le code N-terminali degli istoni H4 e H3 ed il loro pattern di acetilazione sono altamente conservati
Lysine
e-N-Acetyl-Lysine
HAT (Histone Acetyl-Transferase)
Histone Deacetylase
Reazione reversibile
O
N
C
C C
C
C
C N+ a b
g d
e P
O O
O
P
O
- DNA backbone binding
no DNA binding O
N
C
C C
C
C
C
N e
O
C
C
Acetyl-CoA
CoA
Me Ac Ac Ac Ac
Ac Me
Ac Me
Modifiche covalenti degli istoni Modifiche apportate da specifici fattori proteici (writers) e rimosse da altri specifici fattori proteici (erasers)
Le modifiche vengono lette da appositi fattori (readers)
Acetilazione e metilazione delle lisine delle code istoniche (H3 e H4) sono coinvolte nel controllo e la regolazione della trascrizione
H4K16ac -> favorisce la trascrizione
H3K4me3 -> attivazione trascrizionale
H3K27me3 -> inattivazione trascrizionale
H3K9me-> inattivazione trascrizionale
La fosforilazione degli istoni è coinvolta in altri processi nucleari
H2A.X (S139) -> riparo del DNA
H3 (S10) -> stabilità cromosomi e divisione cellulare
H2B (S14) -> apoptosi