29.5. Минимальная нуклеосома («ядро» нуклеосомы) состоит из ДНК длиной 140 пар оснований, намотанной на октамер гистонов

Содержание ДНК в нуклеосомах различных организмов и типов клеток колеблется от 160 до 240 пар оснований (табл. 29.2). Что лежит в основе этих различий? И в этом случае использование нуклеаз оказалось весьма

Рис. 29.5. Гель-электрофорез фрагментов ДНК хроматина, полученных с помощью ограниченного гидролиза микрококковой нуклеазой. На дорожку А была нанесена нефракционированная смесь. При центрифугировании в градиенте концентрации сахарозы были получены фракции мономеров (Б), димеров (В), тримеров (Г) и тетрамеров Д). [Finch J. Т., Noll M., Kornberg R. D., Ргос. Nat. Acad. Sci., 72, 3321 (1975).]

Рис. 29.6. Электронные микрофотографии мономеров (А), димеров (Б), тримеров (В) и тетрамеров (Г) нуклеосом, полученных, как описано в подписи к рис. 29.5. [Finch J. Т., Noll M, Kornberg R.D., Ргос. Nat. Acad. Sci., 72, 3321 (1975).]

информативным. Нуклеосомы можно в свою очередь гидролизовать микрококковой нуклеазой; при этом получаются частицы минимальной нуклеосомы (нуклеосомного «ядра»), содержащие 140 пар оснований, независимо от исходного содержания ДНК в расчете на одну нуклеосому. Эта минимальная нуклеосома, по всей вероятности, практически одинакова у всех эукариот. Она состоит из фрагмента ДНК длиной 140 пар оснований, связанного с октамером гистонов (по два гистона

Минимальные нуклеосомы были получены в кристаллическом виде и в настоящее время исследуются с помощью электронной микроскопии (рис. 29.7) и дифракции рентгеновских лучей. Кристаллизация этих частиц показывает, что нуклеосомы хроматина весьма гомогенны. Арон Клуг и Джон Финч (Aaron Klug, John Finch) установили, что минимальная нуклеосома (нуклеосомное «ядро») представляет собой уплощенную частицу размером А и состоит из двух слоев. Фрагмент ДНК

Рис. 29.7. Электронная микрофотография кристалла минимальных нуклеосом. Центры соседних нуклеосом в этом гексагональном слое находятся на расстоянии 100 А друг от друга. [Finch J. Т. et al, Nature, 269, 31 (1977).]

Рис. 29.8. Схематическое изображение нуклеосомы. Двойная спираль ДНК (красная полоса) намотана на октамер гистонов (по две молекулы изображены голубым). Гистон (желтый цвет) связывается с наружной стороной этой минимальной нуклеосомы и с линкерной ДНК. (Kornberg A., DNA Replication. Freeman and. Co., 1980.)

Таблица 29.2. (см. скан) Содержание ДНК в нуклеосомах

длиной 140 пар оснований намотан снаружи на сердцевину и образует 13/4 оборота левозакрученной суперспирали с шагом примерно 28 А (рис. 29.8).

Как уже упоминалось, гистон не всегда присутствует в нуклеосоме. Последовательность аминокислот в гистоне наиболее вариабельна из всех пяти гистонов. К тому же гистон отличается от других гистонов то стехиометрии: на нуклеосому приходится одна молекула гистона Кроме того, гистон легко отделяется от нуклеосом, что указывает на его периферическую локализацию, т.е. он не является частью гистоновой сердцевины. Нуклеосомы теряют гистон когда ДНК в их составе укорачивается со 160 до 140 пар оснований. Таким образом, гистон почти наверняка расположен вне нуклеосомы, ближе к линкерной ДНК. Гистон может служить мостиком между различными нуклеосомами и способствовать таким образом повышению компактности хроматина.