Histony jsou základní proteiny nacházející se v jádrech (singulární: jádro) buněk. Tyto proteiny pomáhají organizovat velmi dlouhé řetězce DNA, genetický „plán“ všeho živého, do kondenzovaných struktur, které se vejdou do poměrně malých prostorů v jádře. Přemýšlejte o nich jako o cívkách, které umožňují, aby se do malé zásuvky vešlo mnohem více nití, než by tomu bylo v případě, kdyby byly dlouhé délky nití jednoduše vatovány a hodeny do zásuvky.
Histony neslouží pouze jako lešení pro řetězce DNA. Podílejí se také na regulaci genů ovlivňováním, kdy jsou určité geny (tj. Délky DNA spojené s jediným proteinem) produkt) jsou „exprimovány“ nebo aktivovány k transkripci RNA a nakonec proteinový produkt, pro který daný gen nese pokyny tvorba. To je řízeno mírnou změnou chemické struktury histonů prostřednictvím souvisejících procesů zvaných acetylace a deacetylace.
Histone Fundamentals
Histonové proteiny jsou báze, což znamená, že nesou čistý kladný náboj. Vzhledem k tomu, že DNA je záporně nabitá, histon a DNA se snadno navzájem spojují, což umožňuje, aby došlo k výše zmíněnému „zařazování“. Jedna instance mnoha délek DNA obalená komplexem osmi histonů tvoří to, co se nazývá a
Acetylace histonů
Acetylace histonu je přidání acetylové skupiny, molekuly se třemi uhlíky, k lysinovému „zbytku“ na jednom konci molekuly histonu. Lysin je aminokyselina a asi 20 aminokyselin je stavebními kameny bílkovin. To je katalyzováno enzymem histon acetyltransferáza (HAT).
Tento proces slouží jako chemický „přepínač“, díky kterému je pravděpodobnější, že některé blízké geny na chromatidě budou přepsány do RNA, zatímco jiné budou méně pravděpodobně přepsány. To znamená, že acetylace DNA prostřednictvím histonů mění funkci genů, aniž by ve skutečnosti měnila jakékoli párování bází DNA, což je účinek označovaný jako epigenetický („epi“ znamená „na“). K tomu dochází, protože změny tvaru DNA odhalují více „dokovacích míst“ pro regulační proteiny, které ve skutečnosti dávají příkazy genům.
Deacetylace histonů
Histon deacetyláza (HDAC) dělá opak HAT; to znamená, že odstraní acetylovou skupinu z lysinové části histonu. Ačkoli tyto molekuly teoreticky „soutěží“ navzájem, byly identifikovány některé velké komplexy, které obsahují jak HAT, tak HAT Části HDAC, což naznačuje, že k velkému doladění dochází na úrovni DNA a přidání a odčítání acetylu skupiny.
HAT a HDAC hrají důležitou roli ve vývojových procesech v lidském těle a při jejich selhání enzymy, které mají být správně regulovány, jsou spojovány s progresí řady nemocí, mezi nimiž je rakovina jim.