Struktur uod Funktion chromosomaler Nucleohistone

Durch die Fortschritte der molekularen Biologie ist eindeutig bewiesen, daß alle genetischen Informationen zellulärer Organismen in der DNA enthalten sind. Der Hauptanteil der DNA ist in den Zellkernen lokalisiert und bildet mit Histonen und sauren Proteinen das Grundgerüst der Chromosomen. Dieser DNA/Protein‐Komplex, auch Nucleohiston oder Chromatin genannt, repräsentiert die Anzahl aller vorhandenen Gene eines Zelltypes und ist eine genetisch funktionelle Einheit. Allen genetischen Strukturen ist dieses Grundelement gemeinsam, und nur dessen räumliche Anordnung oder Multiplizität bestimmt die artgebundene unterschiedliche Morphologie der Chromosomen. Als strukturerhaltende Elemente können die Histone angesehen werden, die im allgemeinen mit dichtgepackten und metabolisch inaktiven DNA‐Sequenzen assoziiert sind. Das lysinreiche Histon I scheint eine spezielle regulatorische Funktion zu erfüllen, da es die Transkription bestimmter Gene zu unterdrücken vermag. Die sauren Proteine sind vor allem in metabolisch aktiven chromosomalen Strukturen nachweisbar, die gestreckte DNA‐Sequenzen aufweisen und den Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion der Nucleohistone besonders unterstreichen. Ungefähr 50% der DNA im Nucleohiston‐Komplex sind nicht durch Proteine maskiert, obwohl nur ein geringer Prozentsatz dieser freien Nucleotidsequenzen durch RNA‐Polymerase transkribiert werden kann. Da die bis jetzt sequenzanalytisch untersuchten Histone eine ungleiche Verteilung der basischen Aminosäurereste aufweisen und nur durch diese geladenen Sequenzen an die DNA gebunden werden können, ist diese “offene” Struktur leicht erklärlich. In dem von Crick vorgeschlagenen Chromosomen‐Modell wird die einzigartige Struktur der Histone berücksichtigt und angenommen, daß die histonreichen Heterochromatinbänder nur multiple Kontrollelemente enthalten und nicht transkribiert werden. Dagegen soll das Euchromatin funktionellen Genen entsprechen, die bereits einsträngige DNA enthalten und für diese spezifische Konformation besondere Proteine benötigen.