Histoner är en familj av proteiner som bildar nukleosomer vid packning av DNA i cellkärnan. Komplexet mellan histoner och DNA benämns kromatin. Utöver histoner består kromatinet av proteiner som är icke-histoner vilket bidrar till kromatinstabilitet samt genaktivitet. Histoner, med molekylvikter om 11-21 kDa, omfattar fem huvudklasser: H1, H2A, H2B, H3, H4, som bildar ett komplex med varandra genom jonbindning. Histonkomplexet består av (H2A-H2B) som är flankerade av (H3-H4) tetramerer. Eftersom histoner består av basiska aminosyror såsom arginin och lysin är de positivt laddade, vilket underlättar bindningen med DNA som är negativt laddat. Histoner betraktas som antimikrobiella peptider (AMPs) för att de har förmåga att neutralisera bakteriellt endotoxin. Syftet med studien var att rena upp histoner från vetegroddar och karaktärisera dessa, samt studera deras effekt på bakterietillväxt. Vetegroddar användes eftersom de är rika på kromatin. Metoden för att rena upp histoner var baserad på låg jonstyrka ochutnyttjande av tre olika buffertar samt syra extraktion av kromatin med svavelsyra. För att karaktärisera histoner användes SDS-PAGE elektrofores och för att studera deras bakteriella hämning användes E. coli bakterier. Resultatet visade på ett lågt utbyte av histoner, men dock kunde olika histoners huvudklasser separeras och karaktäriseras genom SDS-PAGE. Vissa prover visade på en bakteriehämmande effekt. Optimering av extraktionen är nödvändig för att öka utbytet och därmed bättre kunna studera histonernas antibakteriella effekt. Förmodligen är det homogeniseringen som begränsar utbytet, och därtill bör man också se över hanteringen av syra extraktet för att förhindra aggregering.

Nyckelord: Antimikrobiella peptider, DNA, histoner, jonstyrka, kromatin, syraextraktion, vetegroddar, upprening

Histones are a family of proteins that form nucleosomes when packing DNA in the cell. The complex of histones and DNA named chromatin. In addition to histones, chromatin consists of proteins that are non-histones, which contribute to chromatin stability and gene activity. Histones, with molecular weights of 11-21 kDa, include five main classes: H1, H2A, H2B, H3, H4, forming a complex with each other by ionic bonding. The histone complex consists of (H2A-H2B) flanked with (H3-H4) tetramers. Since histones consist of basic amino acids such as arginine and lysine, they are positively charged, which facilitates binding with DNA which is negatively charged. Histones are considered antimicrobial peptides (AMPs) because they can neutralize bacterial endotoxin. The purpose of the study was to purify histones from wheat germ and characterize these, and study their effect on bacterial growth. Wheat germ was used because they are rich in chromatin. The method for isolation of histones was based on low ionic strength using three different buffers, as well as acid extraction of chromatin with sulfuric acid. To characterize histones, SDS-PAGE electrophoresis was performed and to study their bacterial inhibition, E. coli bacteria were used. The result showed a poor yield of histones, but the main classes of different histones could be separated and characterized by SDS-PAGE. Some samples showed an antibacterial effect. Optimization of the extraction is necessary to increase the yield and thus be able to better study the antibacterial effect of histones. Presumably, it is homogenization that limits the yield and possibly also modification of the acid extract to prevent aggregation.

Keywords: Antimicrobial peptides, acid extraction, chromatin, DNA, histones, ionic strength, purification, wheat germ