Хистоните са основни протеини, намиращи се в ядрата (единично: ядро) на клетките. Тези протеини помагат да се организират много дълги нишки на ДНК, генетичният „план“ на всяко живо същество, в кондензирани структури, които могат да се поберат в сравнително малки пространства в ядрото. Помислете за тях като за макари, които позволяват много повече конци да се поберат в малко чекмедже, отколкото би било, ако дългите конци просто се ватят и хвърлят в чекмеджето.
Хистоните не служат само като скеле за ДНК вериги. Те също така участват в генната регулация, като влияят кога определени гени (т.е. дължини на ДНК, свързани с един протеин продукт) се "експресират" или активират за транскрибиране на РНК и в крайна сметка протеиновият продукт, за който даден ген носи инструкции правене. Това се контролира чрез леко изменение на химическата структура на хистоните чрез свързани процеси, наречени ацетилиране и деацетилиране.
Основи на Хистон
Хистоновите протеини са основи, което предполага, че те носят нетен положителен заряд. Тъй като ДНК е отрицателно заредена, хистонът и ДНК лесно се свързват помежду си, позволявайки да се появи гореспоменатото "намотка". Един-единствен случай на много дължини на ДНК, обвита около комплекс от осем хистона, образува това, което се нарича a
нуклеозома. При микроскопско изследване последователните нуклеозоми на хроматида (т.е. хромозомна верига) приличат на мъниста на низ.Ацетилиране на хистони
Ацетилирането на хистон е добавяне на ацетилова група, молекула с три въглерода, към лизинов "остатък" в единия край на хистоновата молекула. Лизинът е аминокиселина и 20-те аминокиселини са градивните елементи на протеините. Това се катализира от ензима хистон ацетилтрансфераза (HAT).
Този процес служи като химичен "превключвател", който прави някои от близките гени на хроматидата по-склонни да бъдат транскрибирани в РНК, докато други са по-малко склонни да бъдат транскрибирани. Това означава, че ацетилирането на ДНК чрез хистони променя генната функция, без действително да променя сдвояването на база на ДНК, ефект, посочен като епигенетичен ("епи" означава "при"). Това се случва, защото промените във формата на ДНК разкриват повече "места за докинг" за регулаторни протеини, които всъщност дават заповеди на гените.
Деацетилиране на хистони
Хистоновата деацетилаза (HDAC) прави обратното на HAT; т.е. премахва ацетилова група от лизиновата част на хистона. Въпреки че тези молекули на теория се „съревновават“ помежду си, са идентифицирани някои големи комплекси, които съдържат както HAT, така и HDAC порции, което предполага, че на ниво ДНК и добавянето и изваждането на ацетил се случва много фина настройка групи.
HAT и HDAC играят важна роля в процесите на развитие в човешкото тяло, както и при неуспехите им ензимите, които трябва да бъдат правилно регулирани, са свързани с прогресирането на редица заболявания, включително рак тях.