Differenza chiave: istoni vs nucleosomi
Si stima che il corpo umano contenesse circa 50 trilioni di cellule. In ogni cellula c'è un genoma composto da 46 cromosomi. Questi 46 cromosomi contengono circa 6 miliardi di paia di basi di DNA confezionato. La lunghezza tra due coppie di basi è stimata in 0,3 nm e la lunghezza totale del DNA in 46 cromosomi è di circa 2 metri. Quando viene calcolata la lunghezza totale del DNA in un corpo umano, è di 100 trilioni di metri di DNA. Questa lunghezza totale del DNA cromosomico è ben impacchettata all'interno del nucleo da speciali proteine chiamate istoni. Questi complessi del DNA e dell'istone sono conosciuti come fibra della cromatina. Le proteine dell'istone forniscono l'energia per piegare o avvolgere il DNA e impacchettarlo saldamente all'interno del nucleo. Il confezionamento del DNA è un processo vitale negli eucarioti e facilita la sistemazione della lunghezza totale del DNA all'interno del nucleo cellulare. L'unità di base del confezionamento del DNA con le proteine istoniche è nota come nucleosoma. La differenza chiave tra istoni e nucleosomi è che gli istoni sono le proteine che impacchettano e ordinano il DNA in nucleosomi mentre i nucleosomi sono le unità di base del confezionamento del DNA.
Cosa sono gli istoni?
Le proteine istoniche sono identificate come il principale componente proteico della fibra della cromatina. Sono proteine alcaline. Queste proteine forniscono energia e strutture essenziali per avvolgere il DNA e ridurne la lunghezza durante il confezionamento del DNA nel nucleo. Agiscono principalmente come bobine in cui il DNA si avvolge e si stabilizza. Pertanto, le proteine istoniche sono estremamente importanti nell'organizzazione dei cromosomi e nel confezionamento del materiale genetico all'interno del nucleo. Se le proteine istoniche non esistessero, i cromosomi non esisterebbero e il DNA svolto si allungherebbe in una lunga lunghezza rendendoli difficili da localizzare all'interno del nucleo.
Le proteine istoniche lavorano insieme alle proteine non istoniche per stabilizzare il DNA. Pertanto, la presenza di proteine non istoniche è estremamente importante per la funzione degli istoni. Le proteine istoniche diventano molecole proteiche centrali per formare nucleosomi che sono unità di base della cromatina. Ci sono 8 proteine istoniche in un nucleosoma. Il DNA si avvolge più volte attorno all'ottomero centrale dell'istone e lo stabilizza.
Figura 01: Histoni
E anche le proteine istoniche sono coinvolte nella regolazione genica. Aiutano a controllare l'espressione genica. Le proteine istoniche sono altamente conservate nelle specie, a differenza delle proteine non istoniche.
Cosa sono i nucleosomi?
Un nucleosoma è l'unità strutturale di base del confezionamento del DNA. Sembra una perlina in una stringa. Consiste in un frammento di DNA avvolto attorno a proteine istoniche disposte in una proteina istonica centrale. La proteina istonica principale è un ottamero composto da otto proteine istoniche. Le 8 proteine istoniche che si trovano nell'ottomero sono quattro tipi: H2A, H2B, H3 e H4. Di ciascun tipo, due molecole proteiche sono incluse nel nucleosoma. Il DNA centrale avvolge strettamente l'ottamero dell'istone del nucleo globulare e forma un nucleosoma. I nucleosomi vengono quindi disposti in una struttura a catena e avvolti strettamente attorno a ulteriori proteine istoniche per creare la cromatina stabile nei cromosomi.
Figura 02: nucleosoma
La lunghezza del filamento di DNA centrale che avvolge l'ottamero dell'istone nel nucleosoma è di circa 146 paia di basi. Il diametro approssimativo del nucleosoma è di 11 nm e la spirale dei nucleosomi nella cromatina (solenoide) ha un diametro di 30 nm. I nucleosomi sono supportati da ulteriori proteine istoniche da impacchettare in una struttura strettamente arrotolata all'interno del nucleo.
Quali sono le somiglianze tra istoni e nucleosomi?
- Sia gli istoni che i nucleosomi sono associati al confezionamento del DNA.
- Sia gli istoni che i nucleosomi sono essenziali per la stabilità del genoma.
- Sia gli istoni che i nucleosomi sono componenti della cromatina.
- Sia gli istoni che i nucleosomi sono presenti nel nucleo degli eucarioti.
Qual è la differenza tra istoni e nucleosomi?
Histones vs Nucleosomi |
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| Gli istoni sono le principali proteine che forniscono energia e superficie strutturale per avvolgere il DNA intorno a loro. | I nucleosomi sono le unità di base del confezionamento del DNA. |
| Composizione | |
| Gli istoni sono proteine alcaline. | I nucleosomi sono composti da proteine istoniche, segmenti di DNA e altre proteine di supporto. |
Riepilogo – Istoni vs nucleosomi
Il confezionamento del DNA è un processo importante negli organismi eucariotici. Permette al DNA di adattarsi all'interno del nucleo senza allungarsi e subire rotture e perdite. Il confezionamento del DNA è supportato da proteine chiamate istoni. Queste proteine istoniche agiscono come le proteine principali delle unità di base del confezionamento del DNA e ci sono quattro tipi principali. L'unità di base della confezione del DNA è nota come nucleosoma. Il nucleosoma è composto da un segmento di DNA avvolto attorno a una proteina istonica centrale. Sembra una perlina in una stringa. I nucleosomi costituiscono collettivamente la struttura della fibra della cromatina. Questa è la differenza tra istoni e nucleosomi.
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