Histoner er basiske proteiner, der findes i cellernes kerner (ental: kerne). Disse proteiner hjælper med at organisere meget lange DNA-tråde, den genetiske "blueprint" af enhver levende ting, i kondenserede strukturer, der kan passe ind i forholdsvis små rum i kernen. Tænk på dem som spoler, som tillader, at meget mere tråd passer ind i en lille skuffe, end det ville være tilfældet, hvis lange trådlængder simpelthen blev vaddet op og kastet inde i skuffen.
Histoner tjener ikke kun som stillads til DNA-tråde. De deltager også i genregulering ved at påvirke, hvornår visse gener (dvs. længder af DNA associeret med et enkelt protein produkt) "udtrykkes" eller aktiveres for at transkribe RNA og i sidste ende det proteinprodukt, som et givet gen bærer instruktioner til gør. Dette styres ved let at ændre den kemiske struktur af histonerne via relaterede processer kaldet acetylering og deacetylering.
Histone Fundamentals
Histonproteiner er baser, hvilket indebærer, at de har en netto positiv ladning. Da DNA er negativt ladet, forbindes histon og DNA let med hinanden, hvilket tillader den førnævnte "spooling" at forekomme. En enkelt forekomst af mange DNA-længder, der er viklet rundt om et kompleks af otte histoner, danner det, der kaldes a
nukleosom. Efter mikroskopisk undersøgelse ligner successive nukleosomer på et kromatid (dvs. en kromosomstreng) perler på en streng.Acetylering af histoner
Histonacetylering er tilsætningen af en acetylgruppe, et tre-carbonmolekyle, til en lysin "rest" i den ene ende af et histonmolekyle. Lysin er en aminosyre, og de omkring 20 aminosyrer er byggestenene i proteiner. Dette katalyseres af enzymet histonacetyltransferase (HAT).
Denne proces fungerer som en kemisk "switch", der gør nogle af de nærliggende gener på kromatiden mere tilbøjelige til at blive transkriberet til RNA, mens andre gør mindre tilbøjelige til at blive transkriberet. Dette betyder, at DNA-acetylering via histoner ændrer genfunktionen uden faktisk at ændre nogen DNA-baseparring, en effekt kaldet epigenetisk ("epi" betyder "på"). Dette sker, fordi ændringer i DNA-formen udsætter flere "docking-sites" for regulerende proteiner, der faktisk giver ordrer til generne.
Deacetylering af histoner
Histondeacetylase (HDAC) gør det modsatte af HAT; det vil sige, det fjerner en acetylgruppe fra en lysindel af histon. Selvom disse molekyler i teorien "konkurrerer" med hinanden, er der identificeret nogle store komplekser, der indeholder både HAT og HDAC-portioner, hvilket tyder på, at en stor del af finjustering sker på niveauet af DNA og tilsætning og subtraktion af acetyl grupper.
HAT og HDAC spiller begge vigtige roller i udviklingsprocesser i den menneskelige krop og fejl i disse enzymer, der skal reguleres ordentligt, har været forbundet med progressionen af en række sygdomme, kræft blandt dem.