இசுடோன்

இசுடோன் அல்லது ஹிஸ்ட்டோன் (Histone) என்பது டி.என்.ஏயை சுருள் சுருளாகச் சுற்றி, நிறப்புரியாகக் கொண்டு வருவதற்கான, கட்டமைப்பு அலகுகளான நியூக்கிளியோசோம்களாக ஒழுங்குபடுத்தப் பயன்படும் ஒரு புரதம் ஆகும். இசுடோனால் ஒருங்கமைவு செய்து, ஒழுங்காக்கப்பட்டு, இறுக்கமாக கட்டமைக்கப்படும் டி.என்.ஏ. நிறமியன் எனப்பெயர் பெறும். நிறமியனில் இருக்கும் புரதங்களில் முதன்மையானது இந்த இசுட்டோன் ஆகும். இந்த நிறமியன்கள் செறிவாக்கப்பட்ட நிலையில் நிறப்புரிகள் எனப்படுகின்றன.

டி.என்.ஏ யானது, மரபணு குறியீட்டுப் பகுதிகள், மரபணுவற்ற குறியீடல்லாத பகுதிகள், மற்றும் துணை வரிசைகள் (gene coding, non-coding sequence and satellite sequences) கொண்ட ஒரு நீண்ட மெல்லிய இழை அல்லது நூல் போன்ற அமைப்பாகும். மரபணுவற்றவைக்கு எவ்வித முக்கியத்துவம் இல்லை என முதலில் கருதப்பட்டது. பின் குறு ஆர்.என்.ஏ க்களின் கண்டுபிடிப்பால் அவைகளின் முக்கிய பணிகள் பற்றி அறியப்பட்டது.

ஒவ்வொரு நிறப்புரியும் நீண்ட, ஒரு தனி டி.என்.ஏ இழையாலானது. நிறப்புரிகளில் உள்ள டி.என்.ஏக்களை, ஒரு மெல்லிய நூலாக பார்த்தோம் என்றால், அவைகள் மிக  நீண்ட தொலைவில் செல்லும் தன்மை உடையன. ஒரு நூற்கட்டையில், நூல் இறுக்கமாகச் சுற்றப்பட்டு நூல்கண்டு உருவாதல்போல், இசுட்டோன்களை மையப்பகுதியாகக் கொண்டு, மிக இறுக்கமாக இந்த நீண்ட டி.என்.ஏ இழை சுற்றுவதால், உயிரணுக்களின் உள்ளிருக்கும், கருவின் உள்ளே இந்த நீண்ட இழைகளை உள்ளடக்கி வைக்க முடிகின்றது. எடுத்துக்காட்டாக, மனித டி.என்.ஏ யை எடுத்தால், அதன் நீளத்துக்கும், அகலத்துக்கும் உள்ள விகிதம் 10 மில்லியனுக்கு 1 ஆக உள்ளது. மனித உயிரணு ஒவ்வொன்றின் கருவிலும் கிட்டத்தட்ட 1.8 மீட்டர் நீளமான டி.என்.ஏ இழை உள்ளது. ஆனால் அது இசுட்டோன்களைச் சுற்றிக் கட்டமைக்கப்படும்போது, 90 மைக்ரோ மீட்டர்(0.09 மில்லி மீட்டர்) நிறமியன் ஆகின்றது. இது கலப்பிரிவு வகைகளில் ஒன்றான இழையுருப்பிரிவின்போது, இரட்டிப்பாகி, செறிவாக்கப்படும்போது, 120 மைக்ரோ மீட்டர் நிறப்புரியாக உருவாகின்றது.
 
இசுடோன் புரதத்தில் ஆர்ஜினின், லைசின் போன்ற நேர்மின்மம் கொண்ட அமினோ காடிகள் மிகையாக உள்ளதால், எளிதாக எதிர்மின்மம் கொண்ட டி.என்.ஏ. யுடன் பிணைகின்றன. மேலும் இப்புரதம் மரபணு வெளிப்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகின்றது. இப்புரதம் மெய்க்கருவுயிரிகளில் ஒத்த (Homology) அமைப்பைக்களைக் கொண்டுள்ளது. இக்குறிப்பு  படிவளர்ச்சியில் இப்புரதங்கள் ஒரு உயிரினத்தில் தோன்றியவை என உறுதிப்படுத்துகின்றன.

வகைகள்: 

இசுடோன் ஆறு வகைகளை கொண்டுள்ளது (H1, H2A, H2B, H3, H4, and H5). இவை ஆறும் மேலும் இரு பெரும் பிரிவுகளாக பிரிக்கப்படுகின்றன.

௧. நடுவ இசுடோன் - core Histone-  (H2A, H2B, H3 and H4 )

௨. இணைவி இசுடோன் - Linker Histone- ( H1 and H5 )

எட்டு நடுவ இசுடோன் மூலக்கூறுகளை, 146 இணை துகள்கள் (146bp) இறுக்கமாகச் சுற்றி அமையும். இவ்வாறு அமையும் அமைப்பு நியூக்கிளியோசோம் (nucleosome) எனப்படும். பின் இணைவி இசுடோன் வெளிப்பகுதியில் 50 இணை துகள்களுடன் (50bp) பிணைந்து ஒரு கட்டமைக்கப்பட்ட அமைப்பை ஏற்படுத்தும். இவ்வமைப்பிற்கு நிறமியன் எனப்பெயர். இவ்வாறு கட்டமைக்கப்பட்ட அமைப்பு முதனிலை அமைப்பு என்றழைக்கப்படுகிறது. இரண்டாம் நிலை அமைப்பில் நியூக்ளியோசோம் அமைப்புகள் சுருள் சுருள்களாக சுற்றி மேலும் இறுக்கப்பட்ட அமைப்பை உருவாக்குகின்றன. இறுதி நிலையில் முழு அளவில் சுற்றி இறுக்கப்பட்ட இறுக்கமான ஒருங்கமைவு காணப்படும்.

நிறமியன் ஒருங்கமைப்புகள் (Chromatin regulation)
 
இசுடோன் உற்பத்திக்கு பின், அதனின் அமைப்புகளில் பல மாற்றங்கள் நடைபெறும். இவைகளுக்கு புரத பெயர்ப்பிற்கு பின்னான மாற்றங்கள் (Post-translation modifications) எனப்பெயர். இம் மாற்றங்கள் இசுடோனின் நிறமியனில் பிணையும் ஆற்றலை பாதிக்கவல்லன. மேலும் இசுடோனில் ஏற்படும் மெத்தைலேற்றம், இசுடோன் அசிட்டைல்லேற்றம், அசிட்டைல்நீக்கம் (அல்லது அசிட்டைவிலக்கம்), யூபிக்கியுட்டினேற்றம் ( methylation, acetylation, deacetylation,  phosphorylation, ubiquitination) போன்ற மாற்றங்கள்  நிறமியனில் பிணையும் தன்மையையும் பாதிப்பவையாகும். யூபிக்கியுட்டினேற்றம் என்பது புரத அழிவு நிகழ்வு ஆகும். அசிட்டைல்லேற்றம் என்பது மிகையான மரபணு வெளிபடுதலையும், அசிட்டைல்நீக்கம் என்னும் நிகழ்வு செயலற்ற நிறமியன் ஆகும் தன்மையைக் குறிக்கும். மேலும் பல புற்று நோய்களில் செயலற்ற நிறமியனை, செயலாக்க நிறமியனாக மாற்ற அசிட்டைல்நீக்கம் தடுப்பூட்டிகள் (Deacetylation inhibitors)  என்னும் மருந்துகள் கொடுக்கப்படுகின்றன. மேலும் இம்மருந்துகள் மூளையில் காயங்களினால் ஏற்படும் பாதிப்புகளை குறைக்கவல்லன (எ.கா. வல்புரோயிக் காடி, சோடியம் பினைல் பியுட்டைரேட்டு (Valproic acid and Phenylbutyrate).

கலைச்சொற்கள்: 

நிறப்புரி- Chromosome

நிறமியன்- chromatin

குறு ஆர்.என்.ஏ- micro RNA

மரபணு பகுதிகள்-  gene coding region

மரபணு சாராப் பகுதி- gene non-coding region

துணை வரிசைகள்- satellite sequences

நடுவ இசுடோன்- core Histone

இணைவி இசுடோன் - Linker Histone

மெத்தைலேற்றம்-methylation,

இசுடோன் அசிட்டைல்லேற்றம், அசிட்டைல் நீக்கம்-  histone acetylation and deacetylation

யூபிக்கியுட்டினேற்றம் அல்லது புரத அழிவு குறியீடு-  ubiquitination

மேற்கோள்கள்

மூலக்கூற்று உயிரியல்
மரபியல்
புரதங்கள்