Histon oktamer: Perbedaan antara revisi

Dalam [[biologi molekuler]], sebuah oktamer histon oktamer adalah kompleks delapan-protein yang dapat ditemukan di tengah dari inti partikel nukleosom. OktamerHiston histonoktamer terdiri dari dua salinan dari keempat protein inti [[histon]] (H2A, H2B, H3, dan H4). Oktamer akan tersusun ketika sebuah tetramer yang mengandung dua salinan dari H3 dan dua salinan dari H4, bergabung menjadi sebuah kompleks dengan dimer H2A/H2B. Setiap histon memiliki ekor ujung-N dan sebuah lipatan histon ujung-C. Setiap komponen kunci tadi berinteraksi dengan [[DNA]] secara unik melalui serangkaian interaksi kimia lemah, termasuk [[ikatan hidrogen]] dan jembatan garam. Interaksi-interaksi tersebut menjaga DNA dan oktamer histon oktamer terasosiasi secara longgar sehingga memungkinkan keduanya untuk reposisi atau berpisah sepenuhnya.

Modifikasi [[histon]] [[Modifikasi pascatranslasi|pascatranslasi]] pertama kali diidentifikasi dan dianggap berpotensi memiliki peran sebagai regulator sintesis [[RNA]] pada tahun 1964.<ref name="allfrey">{{cite journal|last=Allfrey|first=VG|author2=Mirsky, AE|date=May 1, 1964|title=Structural Modifications of Histones and their Possible Role in the Regulation of RNA Synthesis.|journal=Science|volume=144|issue=3618|pages=559|doi=10.1126/science.144.3618.559|pmid=17836360}}</ref> Sejak saat itu, teori [[kromatin]] telah berevolusi lebih lanjut. Model subunit kromatin sekaligus gagasan mengenai nukleosom masing-masing lahir pada tahun 1973 dan 1974.<ref name="history 2">{{cite journal|last=Hewish|first=Dean R.|last2=Burgoyne|first2=Leigh A.|author-link2=Leigh Burgoyne|year=1973|title=Chromatin sub-structure. The digestion of chromatin DNA at regularly spaced sites by a nuclear deoxyribonuclease|journal=Biochem. Biophys. Res. Commun.|volume=52|issue=2|pages=504–510|doi=10.1016/0006-291x(73)90740-7|pmid=4711166}}</ref> Richmond dan grup penelitiannya telah berhasil mengungkap struktur kristal dari oktamer histon oktamer yang terbungkus DNA dengan resolusi 7 Å pada tahun 1984.<ref name="klug">{{cite journal|last=Klug|author2=Richmond|year=1984|title=Structure of the nucleosome core particle at 7 Å resolution|journal=Nature|volume=311|issue=5986|pages=532–537|bibcode=1984Natur.311..532R|doi=10.1038/311532a0|pmid=6482966|s2cid=4355982}}</ref> Struktur inti kompleks oktamerik kemudian diteliti lagi tujuh tahun kemudian dan berhasil mengungkap struktur kristalnya dalam konsentrasi garam tinggi dengan resolusi 3.1 Å. Walaupun kemiripan sekuens antarinti histon cukup minimal, keempat bagian memiliki elemen berulang yang terdiri dari ''helix-loop-helix'' bernama motif lipatan histon.<ref name="arents">{{cite journal|last=Arents|author2=Burlingame|year=1991|title=The nucleosomal core histone octamer at 3.1 ˚A resolution: a tripartite protein assembly and a left-handed superhelix|journal=PNAS|volume=88|issue=22|pages=10148–52|bibcode=1991PNAS...8810148A|doi=10.1073/pnas.88.22.10148|pmc=52885|pmid=1946434|doi-access=free}}</ref> Selain itu, detail dari interaksi protein-protein dan protein-DNA berhasil diteliti lebih lanjut dengan kristalografi sinar-X masing-masing pada resolusi 2.8Å dan 1.9 Å di tahun 2000-an.<ref name="Solvent Mediated Interactions in the Structure of the Nucleosome Core Particle at 1.9Å Resolution">{{cite journal|last=Davey|first=Curt A.|author2=Sargent, David F.|author3=Luger, Karolin|author4=Maeder, Armin W.|author5=Richmond, Timothy J.|date=June 2002|title=Solvent Mediated Interactions in the Structure of the Nucleosome Core Particle at 1.9Å Resolution|journal=Journal of Molecular Biology|volume=319|issue=5|pages=1097–1113|doi=10.1016/S0022-2836(02)00386-8|pmid=12079350}}</ref>

== Detail Molekulermolekuler Oktamerhiston Histonoktamer ==

== OktamerHiston histonoktamer di nukleosom ==

[[File:Nucleosome_structure.png|pra=https://en.wiki-indonesia.club/wiki/File:Nucleosome_structure.png|al=Nucleosome assembly|jmpl|Nukleosom bergabung ketika DNA membungkus oktamer histon oktamer, dua dimer H2A-H2B menyatu dengan tetramer H3-H4.]]

Partikel inti nukleosom merupakan bentuk paling dasar dari kompaksi DNA di [[Eukariota|eukariot]]. Nukleosom terdiri dari oktamer histon oktamer yang dikelilingi 146 pasang basa DNA yang membungkus secara superhelikal.<ref name="andrews">{{cite journal|last=Andrews|first=Andrew J.|author2=Luger, Karolin|date=9 June 2011|title=Nucleosome Structure(s) and Stability: Variations on a Theme|journal=Annual Review of Biophysics|volume=40|issue=1|pages=99–117|doi=10.1146/annurev-biophys-042910-155329|pmid=21332355}}</ref>Selain mengkompaksi DNA, oktamer histon oktamer juga memiliki peran penting dalam proses transkripsi DNA yang mengelilinginya.Oktamer histon oktamer berinteraksi dengan DNA melalui kedua inti lipatan histon dan ekor ujung-N-nya. Lipatan histon berinteraksi secara kimiawi dan fisik dengan alur kecil DNA. Penelitian menemukan bahwa histon memiliki kecenderungan berinteraksi dengan bagian yang kaya pasangan A:T dibandingkan bagian kaya pasangan G:C pada alur kecil.<ref name="watson2">{{cite book|last=School|first=James D. Watson, Cold Spring Harbor Laboratory, Tania A. Baker, Massachusetts Institute of Technology, Stephen P. Bell, Massachusetts Institute of Technology, Alexander Gann, Cold Spring Harbor Laboratory, Michael Levine, University of California, Berkeley, Richard Losik, Harvard University ; with Stephen C. Harrison, Harvard Medical|year=2014|title=Molecular biology of the gene|location=Boston|publisher=Benjamin-Cummings Publishing Company|isbn=978-0321762436|edition=Seventh|page=241}}</ref> Ekor ujung-N tidak berinteraksi secara langsung dengan bagian khusus di DNA, melainkan menstabilkan dan memberikan petunjuk bagi DNA yang membungkus oktamer. Namun, interaksi antara DNA dan oktamer bersifat temporer. Kedua elemen dapat dipisahkan secara mudah dan cukup sering selama replikasi dan transkripsi. Proses pemodelan ulang protein tertentu secara terus menerus mengubah struktur kromatin dengan memutus ikatan antara DNA dan nukleosom.

Dalam rangka mengakses DNA nukleosom, ikatan antara DNA dan oktamer histon oktamer harus diputus. Perubahan ini terjadi secara periodik di sel ketika bagian tertentu ditranskripsi dan terjadi di seluruh genom selama proses replikasi. Protein pemodel ulang bekerja dengan tiga cara khusus: mereka bisa menggeser DNA di sepanjang permukaan oktamer, mengganti salah satu dimer histon dengan varian lain, atau menghilangkan keseluruhan oktamer histon oktamer. Terlepas dari metode apa yang digunakan, agar dapat memodifikasi nukleosom, kompleks pemodel ulang memerlukan energi dari hidrolisis ATP untuk menjalankan aksi mereka.

Dari ketiga teknik di atas, penggeseran adalah cara paling umum dan paling tidak esktrem. <ref>{{cite journal|last=Becker|first=P. B.|date=16 September 2002|title=NEW EMBO MEMBER'S REVIEW: Nucleosome sliding: facts and fiction|journal=The EMBO Journal|volume=21|issue=18|pages=4749–4753|doi=10.1093/emboj/cdf486|pmc=126283|pmid=12234915}}</ref> Premis dasar dari teknis tersebut adalah membebaskan bagian DNA yang normalnya terikat erat dengan oktamer histon oktamer.Walaupun mekanisme detail dari teknik ini belum terlalu jelas, tapi hipotesis paling umum adalah bahwa penggeseran ini dilakukan secara "''inchworm"''. Artinya, domain translokase dari kompleks-pemodel-ulang-nukleosom akan melepas bagian kecil DNA dari oktamer histon oktamer dengan ATP sebagai sumber energinya.