skanuj0032

jednoniciowych) oraz istnienie w nim znacznej liczby krótkich odcinków o identycznej sekwencji nukleotydów. U świnki morskiej satelitarny DNA zawiera około 10 milionów kopii 6 nukleo-tydów. Satelitarny DNA nie ulega transkrypcji, nie funkcjonuje więc jako wzorzec do syntezy RNA. Występuje on w heterochromatynie (tab. 8.2). DNA o wysokiej częstotliwości powtarzających się sekwencji nukleotydowych stanowi prawdopodobnie tzw. przerywniki znajdujące się miedzy transkrybowanymi odcinkami DNA; jest więc możliwe, że funkcja powtarzalnych sekwencji polega na regulacji ekspresji genów.

Tabela 8.2. Rodzaje DNAjądrowego

Rodzaj DNA	Cechy chemiczne i morfologiczne chromatyny	Lokalizacja	Funkcja
Satelitarny DNA	—    wysoki stopień kondensacji fibryl chromatynowych, heterochromatyna —    tandemowy układ krótkich, powtarzalnych sekwencji	nie ulega transkrypcji
Umiarkowanie powtarzalny	—    rozmaity stopień kondensacji fibryl chromatynowych, odcinki między sekwencjami unikatowymi nukleotydów —    rozmaita długość sekwencji	regulacja aktywności genów, przerywniki
rDNA	—    nieznaczny stopień kondensacji fibryl chromatynowych, przewężenie wtórne chromosomów jąder-kotwórczych, czasami kariolimfa —    znaczna powtarzalność sekwencji nukleotydów, —    stanowi fragment łańcucha dłuższego lub samodzielną cząsteczkę	przewężenie wtórne chromosomów jąderkotwór-czych, czasami kariolimfa	ulega transkrypcji na preryboso-mowy RNA nie ulega translacji
Inne rodzaje DNA	—    fibryle chromatynowe luźne lub okresowo skondensowane, euchromatyna —    unikatowe sekwencje nukleotydów, —    stanowi fragment łańcucha dłuższego	euchromatyna	ulega transkrypcji; niektóre rodzaje RNA, przekształcające się w mRNA, ulegają translacji

DNA o mniejszej częstotliwości powtarzających się sekwencji nukleotydów, stanowi wzorzec do transkrypcji, np. rybosomowego RNA. Znaczna częstotliwość powtarzalności sekwencji nukleotydów w obu omówionych rodzajach DNA wyklucza ich udział w kodowaniu białek, ponieważ ze względu na monotonię kodu genetycznego, polipeptydy musiałyby zawierać zaledwie kilka powtarzających się aminokwasów, a takie białka nie istnieją w organizmach żywych.

Sekwencje mikrosatelitame składają się z powtórzeń 1-4 nukleotydów, np. A, AT, AC, GT, ATA, AATT, ułożonych tandemowo i powtórzonych od kilku do kilkudziesięciu razy. Liczba kopii sekwencji mikrosatelitamych w genomie jest rzędu 10³-10⁵. U roślin najczęściej są spotykane powtórzenia AT, u człowieka — AT i GT. Sekwencje mikrosatelitame mogą występować w genach, we flankach 5’ i 3’ oraz w intronach i eksonach.

Histony    ^

Uistony są białkmni zasadawyuu połączonymi z. DNA. Są to białka o niskiej masie (11-21 kD), zawierające przeązło2QSLaminokwasów zasadowych, nieznaczne ilości cystyny-łub cysteiny orazTue zawierające tryptofanu. Białka te są obecnie bardzo dobrze poznane zarówno pod względem składu, jak i sekwencji aminokwasów w poszczególnych klasach histonów.

W.chromątynie komórek somatycznych zwierząt i roślin znajduje się iLrodzajów~białek_^ histonowych. Systematyka histonów oparta jest na stosunku ilościcjwym lizynydoargiruny-(tab. 8.3).

Histony, a szczególnie j^ i H4,_saJb.ialkami nieznacznie tylko zmieniającymi się w toku ewolucji; większe różnice zostały stwierdzone między histonami.-H2Aj*J2B-u roślin i zwierząt. Należy podkreślić, że wszystkie klasy histonów występują w podobnych proporcjach we wszystkich zbadanych pod tym względem komórkach somatycznych roślin i zwierząt; histony nie są więc specyficzne ani dla gatunku, ani dla tkanki. Wyjątek stanowi histon H5 znajdujący się w erytrocytach jądrzastych, nie spotykany w innych tkankach oraz protaminy, szczególny rodzaj białek zasadowych zastępujących histony podczas spermatogenezy u ryb. Protaminy zawierają aż 70% argininy, a ich masa wynosi 4-4,5 kD. U ssaków w spermatocytach znaleziono również białka zasadowe odmienne od histonów somatycznych, nie są one jednak tak bogate w argininę.

Zawartość histonów podwaja się podczas replikacji DNA, tj. w fazie S cyklu mitotycznego.

Tabela 8.3. Charakterystyka histonów

Klasy histonów	Zawartość (%)		Masa cząsteczkowa (kD)
	Arg	Lys
HI	1,8	26,8	19,5-21
H2A	6,4	16,0	14,5
H2B	9,3	10,8	13,8
H3	13,3	9,6	15,3
H4	13,7	9,8	11,3

Białka niehistonowe

W przeciwieństwie do dokładnie zdefiniowanych i dobrze poznanych histonów, białka niehistonowe stanowią dużą grupę białek o bardzo zróżnicowanych' właśeiwdśSułch fizykochemicz-nych i biologicznych. Wyjątkowa niejednorodność, tendencja do agregacji, nierozpuszczalność w roztworach o fizjologicznych wartościach mocy jonowej i pH oraz niewielka ilość poszczególnych komponentów powodują, że struktura i funkcja białek niehistonowych nie jest nadal w pełni wyjaśniona.

Białka niehistonowe reprezentują grupę zawierającą od kilkudziesięciu do kilkuset komponentów o masach od około 5 do powyżej 200 kD. Cechują się one punktami izoelektrycznymi w zakresie od 3,7 do 9,0, stosunkiem aminokwasów kwaśnych do zasadowych 0,8-4,0 oraz często obecnością tryptofanu (do ok. 1%). Ulegają one posyntetycznym modyfikacjom takim jak: fosforylacja, metylacja, ADP-rybozylacja, glikozylacja, czy oksydacja grup tiolowych.

Podczas, gdy ilość histonu całkowitego w chromatynie jest wielkością praktycznie stałą (stosunek histon/DNA wynosi ok. 1) stosunek ilościowy białek niehistonowych do DNA jądrowego jest różny dla różnych tkanek. Białka niehistonowe stanowią przeważnie od 50 do 150% _ DNA chromatyny, chociaż w erytrocytach jądrzastych stanowią one około 20%, a w komórkach gruczołów jądrowych pstrąga zaledwie 5%. Zawartość białek niehistonowych wydaje się skorelowana z aktywnością metaboliczną jądra komórkowego. Różnicom ilościowym towarzyszą różnice jakościowe w składzie polipeptydowym. Obok szeregu wspólnych dla wszystkich tkanek komponentów reprezentujących sobą najprawdopodobniej enzymy i białka strukturalne jądra komórkowego, w obrębie białek niehistonowych wyróżniamy polipeptydy specyficzne tylko dla danej tkanki, gatunku, czy stanu funkcjonalnego komórki.

103