35.2 : Chromosome Duplication

세포 분열 중 염색체 복제 과정은 게놈 전체의 파괴와 염색질의 재조립을 필요로 합니다. 염색질 구조는 계통 전파를 보장하기 위해 딸 세포에서 정확하게 유전, 재조립 및 유지되어야 합니다.

염색질의 기본 단위는 뉴클레오솜(nucleosome)으로, 옥타메릭 히스톤 단백질을 둘러싼 DNA와 개별 뉴클레오솜을 분리하는 링커 DNA의 짧은 뻗기로 구성됩니다. 뉴클레오솜 내의 히스톤 단백질은 N-말단 말단이 코어 밖으로 돌출되어 있어 염색질 구조와 기능을 조절하는 다양한 공유 변형을 위한 부위를 제공합니다.

복제하는 동안 DNA가 풀리면서 부모의 뉴클레오솜이 파괴되고 히스톤 단백질이 방출됩니다. 복제가 진행되고 딸 가닥이 형성됨에 따라 S 기 동안 합성된 부모 히스톤과 추가 히스톤 단백질이 조립되어 뉴클레오솜이 형성될 수 있습니다.

DNA의 히스톤 및 기타 후성유전학적 도메인의 번역 후 변형도 딸 게놈에서 충실하게 재현됩니다.

염색질 구조는 유전자 발현에 영향을 미칩니다

.

세포 내에서 게놈의 주요 부분은 조절 및 코딩 DNA 염기서열이 대부분 뉴클레오솜 내에 숨겨져 존재하기 때문에 전사 인자에 접근할 수 없는 상태로 남아 있습니다. 유전자가 발현하기 위해서는 전사 인자(transcription factor)가 결합할 수 있는 접근 가능한 부위를 만들어야 하며, 염색질 구조를 재조직하고 전사가 허용되는 환경을 만들기 위해 히스톤을 수정

해야 합니다.

특정 조절 인자 복합체(regulatory factor complex)는 뉴클레오솜의 치환 또는 파괴에 의해 염색질의 국소적인 영역을 여는 데 관여합니다. 히스톤 꼬리의 번역 후 변형은 활성 또는 비활성 전사 상태를 유지하는 역할을 합니다. 히스톤 꼬리의 특정 변형은 DNA 압축 수준을 완화하여 뉴클레오솜의 불안정화 및 변위를 촉진하여 전사 기계가 유전자 발현에 영향을 미칠 수 있도록 합니다.