हिस्टोन एन.-टर्मिनल टेल्स तथा न्यूक्लियोसोम असेंबली पर विशेष महत्त्व देते हुए क्रोमैटिन संरचना के नियमितीकरण में हिस्टोन की भूमिका की विवेचना कीजिए ।

क्रोमैटिन संरचना का अवलोकन

क्रोमैटिन संरचना को समझने के लिए, इसके विभिन्न स्तरों को जानना आवश्यक है:

• न्यूक्लियोसोम: डीएनए हिस्टोन प्रोटीन (H2A, H2B, H3, और H4) के चारों ओर लगभग 1.65 बार लपेटकर न्यूक्लियोसोम बनाता है। यह क्रोमैटिन का मूलभूत इकाई है।
• क्रोमैटिन फाइबर: न्यूक्लियोसोम एक साथ मिलकर 30 नैनोमीटर फाइबर बनाते हैं, जो आगे कॉम्पैक्ट होकर उच्च-क्रम संरचनाओं का निर्माण करते हैं।
• क्रोमोसोम: कोशिका विभाजन के दौरान, क्रोमैटिन अत्यधिक संघनित होकर क्रोमोसोम बनाता है।

हिस्टोन एन-टर्मिनल टेल्स की संरचना

हिस्टोन एन-टर्मिनल टेल्स हिस्टोन प्रोटीन के एक्सटेंशन हैं जो न्यूक्लियोसोम कोर से बाहर निकलते हैं। ये टेल्स लाइसिन और आर्जिनिन जैसे अमीनो एसिड से भरपूर होते हैं, जो उन्हें विभिन्न संशोधनों के लिए संवेदनशील बनाते हैं। इन संशोधनों में शामिल हैं:

• एसिटिलेशन: हिस्टोन एसिटाइलट्रांसफेरेज़ (HAT) एंजाइम लाइसिन अवशेषों में एसिटाइल समूह जोड़ते हैं, जिससे क्रोमैटिन संरचना ढीली हो जाती है और जीन अभिव्यक्ति बढ़ती है।
• मिथाइलेशन: हिस्टोन मिथाइलट्रांसफेरेज़ (HMT) एंजाइम लाइसिन और आर्जिनिन अवशेषों में मिथाइल समूह जोड़ते हैं, जो जीन अभिव्यक्ति को दबा सकते हैं या बढ़ा सकते हैं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि किस अवशेष को मिथाइलेट किया गया है।
• फॉस्फोराइलेशन: प्रोटीन किनेज एंजाइम लाइसिन अवशेषों में फॉस्फेट समूह जोड़ते हैं, जो जीन अभिव्यक्ति और डीएनए प्रतिकृति को प्रभावित कर सकते हैं।

न्यूक्लियोसोम असेंबली में हिस्टोन की भूमिका

न्यूक्लियोसोम असेंबली एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें हिस्टोन प्रोटीन और डीएनए एक साथ आते हैं। इस प्रक्रिया में हिस्टोन चैपेरोन नामक प्रोटीन महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो हिस्टोन को स्थिर करते हैं और उन्हें डीएनए के साथ सही ढंग से जुड़ने में मदद करते हैं। न्यूक्लियोसोम असेंबली को प्रभावित करने वाले कारक:

• डीएनए अनुक्रम: कुछ डीएनए अनुक्रम न्यूक्लियोसोम गठन के लिए अधिक अनुकूल होते हैं।
• हिस्टोन संशोधन: हिस्टोन संशोधनों से न्यूक्लियोसोम असेंबली प्रभावित हो सकती है।
• एटीपी-निर्भर क्रोमैटिन रीमॉडलिंग कॉम्प्लेक्स: ये कॉम्प्लेक्स न्यूक्लियोसोम की स्थिति को बदल सकते हैं और क्रोमैटिन संरचना को बदल सकते हैं।

क्रोमैटिन संरचना के नियमितीकरण में हिस्टोन की भूमिका

हिस्टोन एन-टर्मिनल टेल्स क्रोमैटिन संरचना के नियमितीकरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। हिस्टोन संशोधनों के माध्यम से, ये टेल्स जीन अभिव्यक्ति और डीएनए प्रतिकृति को नियंत्रित करते हैं। उदाहरण के लिए:

• जीन सक्रियण: हिस्टोन एसिटिलेशन जीन अभिव्यक्ति को बढ़ाता है, जिससे जीन सक्रिय हो जाते हैं।
• जीन निष्क्रियता: हिस्टोन मिथाइलेशन जीन अभिव्यक्ति को दबा सकता है, जिससे जीन निष्क्रिय हो जाते हैं।
• डीएनए मरम्मत: हिस्टोन संशोधन डीएनए मरम्मत में शामिल प्रोटीन को आकर्षित कर सकते हैं।

हिस्टोन संशोधन	प्रभाव
एसिटिलेशन	जीन अभिव्यक्ति में वृद्धि
मिथाइलेशन	जीन अभिव्यक्ति में कमी या वृद्धि
फॉस्फोराइलेशन	जीन अभिव्यक्ति और डीएनए प्रतिकृति में परिवर्तन