Histone und Nukleosomen und ihr Einfluss auf die - StV Biologie ...

Mit Hilfe des Enzyms DNasel (schneidet sowohl ssDNA wie dsDNA) hat man eine bis zu zehnmal höhe-
re Empfindlichkeit von transkribierten Chromatin-Abschnitten im Vergleich zu benachbart gelegenen,
genetisch stummen, Abschnitten feststellen können, was eindeutig für eine aufgelockerte Struktur von
transkribiertem, also genetisch aktivem Chromatin spricht.
Neben dieser allgemeinen und relativ gering erhöhten Nuclease-Sensitivität von aktiven Genen, gibt es
Stellen im Chromatin, die gegenüber einem Angriff von DNase I hundert- bis tausendmal empfindlicher
sind als gewöhnliches Chromatin; man spricht dann von DNase-I-hypersensitiven Stellen (DHS). Diese
Stellen liegen fast auschließlich im Bereich der Promotoren und Enhancer aktiver Gene, wobei die Aus-
bildung einer DHS durch das Ablösen oder Verdrängen von Nucleosomen erfolgt (vgl. auch Abb.23 Ver-
änderungen der Chromatin-Struktur duch (De)Acetylierung), wobei Histon-Acetyl-Transfeasen wahr-
scheinlich eine entscheidende Rolle spielen.
4.2) Translationale und Rotations Positionierung der DNA am Nucleosom
Die Positionierung der DNA auf den Nucleosomen lässt sich auf zwei Weisen beschreiben.
• Die Position der DNA im Verhältnis zu den Nucleosomengrenzlinien wird als translationale Positi-
onierung beschrieben. Dadurch wird festgelegt, welche Sequenzen in den Linker-Regionen zu lie-
gen kommen, und welche direkt am Nucleosom.
• Da die DNA an der Außenseite des Histonoktamers liegt, bleibt nach wie vor eine Seite frei zu-
gänglich, während die andere vom Histonoktamer bedeckt wird. Somit kann eine DNA-Sequenz,
abhängig von ihrer Position relativ zum Nucleosom, für Regulatorproteine zugänglich oder unzu-
gänglich sein. Durch Verschieben der DNA um eine begrenzte Anzahl von Windungen (d.h. die
DNA rotiert relativ zur Proteinoberfläche) gelangen unterschiedliche Sequenzen an die Außenseite
(Rotationspositionierung).
Sowohl die translationale als auch die Rotationspositionierung können somit den Zugang zur DNA steu-
ern, da einige Regulatoren z.B. nur an nucleosomenfreie DNA binden könne (translationale Positionie-
rung entscheidend), andere zwar an in Nucleosomen verpackte DNA, aber nur, wenn die betreffende Se-
quenz an der Nucleosomenoberfläche zu liegen kommt (richtige Rotationspositionierung notwendig).
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