Histones是什麼意思，Histones的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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Histones（組蛋白）是存在于真核生物細胞核内的一類堿性蛋白質，是染色質的主要結構成分。它們通過與帶負電荷的DNA緊密結合，将長長的DNA分子壓縮、組織成更高級的結構，對遺傳信息的包裝、存儲和調控至關重要。以下是關于組蛋白的詳細解釋：

1. 核心功能：DNA包裝與染色質結構 組蛋白的核心功能是将DNA纏繞、壓縮成緊密的結構。DNA雙螺旋首先纏繞在由組蛋白形成的核心顆粒上，形成基本結構單元——核小體（nucleosome）。每個核小體核心顆粒包含一個由四種組蛋白（H2A, H2B, H3, H4）各兩個分子組成的八聚體，DNA（約147個堿基對）纏繞在其外圍約1.65圈。H1組蛋白（連接組蛋白）則結合在核小體之間的連接DNA上，促進核小體進一步聚集成更高級的染色質纖維（如30納米纖維）。這種高度有序的包裝使得數米長的DNA分子能被容納在微小的細胞核内。

2. 分子組成與類型 組蛋白是一類富含堿性氨基酸（如賴氨酸和精氨酸）的小分子量蛋白質，其正電荷有助于與帶負電荷的DNA磷酸骨架緊密結合。主要有五種類型：

• 核心組蛋白 (Core Histones):
  • H2A, H2B, H3, H4: 這四種組蛋白各兩個分子共同組成核小體的核心八聚體結構。它們是染色質組裝的基礎。
• 連接組蛋白 (Linker Histone):
  • H1 (及其變體如H5): 不參與核心八聚體的形成，而是結合在核小體之間的連接DNA上，幫助穩定核小體結構和促進染色質纖維的進一步折疊壓縮。

3. 功能多樣性：超越結構框架的基因調控 組蛋白不僅是DNA的“線軸”，更是動态的基因調控平台：

• 組蛋白修飾 (Histone Modification): 組蛋白的N端尾部（以及部分球狀結構域）可發生多種共價化學修飾，包括：
  • 甲基化 (Methylation): 主要發生在賴氨酸（K）和精氨酸（R）上，可激活或抑制基因表達，取決于修飾位點和甲基化程度（單甲基、二甲基、三甲基）。
  • 乙酰化 (Acetylation): 主要發生在賴氨酸（K）上，中和其正電荷，減弱組蛋白與DNA的結合力，使染色質結構變得松散（常染色質狀态），通常促進基因轉錄。
  • 磷酸化 (Phosphorylation)、泛素化 (Ubiquitination)、ADP-核糖基化 (ADP-ribosylation)等: 這些修飾也參與調控染色質狀态、DNA修複、複制和染色體分離等過程。
• “組蛋白密碼”假說 (Histone Code Hypothesis): 特定的組蛋白修飾組合可以被特定的蛋白質（如含有溴結構域、染色質結構域等的“閱讀器”蛋白）識别，進而招募其他調控因子，最終決定染色質區域的活性狀态（轉錄活躍或沉默），如同控制基因表達的“開關”。
• 組蛋白變體 (Histone Variants): 除了主要的經典組蛋白，細胞還表達多種組蛋白變體（如H3.3, H2A.Z, H2A.X, macroH2A等）。它們具有獨特的序列、表達模式和功能，可以在特定基因組位置替換經典組蛋白，影響染色質結構穩定性、基因表達調控、DNA損傷修複等特定生物學過程。

4. 研究意義與應用 組蛋白及其修飾在細胞生命活動中扮演核心角色：

• 基因表達調控的基礎： 組蛋白修飾是表觀遺傳學（Epigenetics）研究的核心内容之一，它解釋了在不改變DNA序列的情況下，基因活性如何被可逆地調控，這對細胞分化、發育至關重要。
• 疾病關聯： 組蛋白修飾酶（如組蛋白乙酰轉移酶HATs、組蛋白去甲基酶HDMs）的突變或失調，以及組蛋白修飾模式的異常，與多種疾病密切相關，尤其是癌症（如某些白血病、實體瘤）、神經發育障礙和自身免疫性疾病等。組蛋白修飾已成為重要的藥物靶點。
• DNA損傷修複： 特定的組蛋白修飾（如H2AX的磷酸化）是DNA雙鍊斷裂損傷的标志，能快速招募修複因子到損傷位點。

參考資料：

1. Nature Education (Scitable): Histones, Nucleosomes, and Chromatin Structure. https://www.nature.com/scitable/topicpage/histones-nucleosomes-and-chromatin-structure-6542066/ (權威科普平台，詳細闡述組蛋白、核小體與染色質結構功能)
2. Protein Data Bank (PDB-101): Molecule of the Month: Histones. https://pdb101.rcsb.org/motm/102 (權威結構生物學數據庫的科普欄目，提供組蛋白分子結構、組裝及功能的可視化解釋)

網絡擴展資料

Histones（組蛋白） 是存在于真核生物細胞核中的一類堿性蛋白質，與DNA結合形成染色質的基本結構。以下是詳細解釋：

1. 基本定義
   Histones是富含堿性氨基酸（如精氨酸和賴氨酸）的簡單蛋白質，約占其氨基酸殘基的1/4。它們通過與帶負電的DNA結合，幫助壓縮和穩定遺傳物質，形成染色質結構。

2. 結構與分類

   • 包含5種主要類型：H1、H2A、H2B、H3和H4，分子量介于10,000至23,000之間。
   • 其中H2A、H2B、H3和H4各兩個分子組成八聚體核心（octameric histone），DNA纏繞其上形成核小體；H1則起連接作用。

3. 功能與作用

   • 結構支持：與DNA結合形成染色質，維持染色體穩定性。
   • 基因調控：通過翻譯後修飾（如甲基化、乙酰化）影響基因轉錄活性，參與表觀遺傳調控。
   • 保護DNA：減少外界環境對DNA的損傷。

4. 修飾與生物學意義
   組蛋白的修飾（如H3K4甲基化）可改變染色質構象，調控基因表達，與發育、癌症等生理病理過程密切相關。

Histones不僅是染色質的結構基礎，更是基因表達調控的關鍵參與者。其功能通過化學修飾動态調節，對細胞生命活動至關重要。

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