Histoni su osnovni proteini koji se nalaze u jezgrama (jednina: jezgra) stanica. Ti proteini pomažu u organiziranju vrlo dugih niti DNA, genetskog "nacrta" svakog živog bića, u zgusnute strukture koje se mogu uklopiti u razmjerno male prostore unutar jezgre. Zamišljajte ih kao kalemove koji omogućuju da puno više konca stane u malu ladicu nego što bi to bio slučaj da se dugačke niti konca jednostavno namotaju i bace u ladicu.
Histoni ne služe samo kao skela za DNA lance. Oni također sudjeluju u regulaciji gena utječući na to kada su određeni geni (odnosno duljine DNA povezane s jednim proteinom produkt) su "eksprimirani" ili aktivirani za transkripciju RNA i na kraju proteinskog proizvoda za koji dati gen sadrži upute izrada. To se kontrolira laganim mijenjanjem kemijske strukture histona putem povezanih procesa tzv acetilacija i deacetilacija.
Osnove histona
Proteini histona su baze, što znači da nose neto pozitivan naboj. Budući da je DNA negativno nabijena, histon i DNA lako se povezuju jedni s drugima, dopuštajući gore spomenuto "namotavanje". Jedan slučaj da se mnoge duljine DNA omotaju oko kompleksa od osam histona, tvori ono što se naziva a
nukleosom. Nakon mikroskopskog pregleda, uzastopni nukleosomi na kromatidi (tj. Lancu kromosoma) nalikuju zrncima na žici.Acetilacija histona
Acetilacija histona je dodavanje acetilne skupine, molekule s tri ugljika, "ostatku" lizina na jednom kraju molekule histona. Lizin je aminokiselina, a 20-ak aminokiselina su građevni blokovi proteina. To katalizira enzim histon acetiltransferaza (HAT).
Ovaj postupak služi kao kemijska "sklopka" zbog koje je vjerojatnije da će neki od obližnjih gena na kromatidi biti transkribirani u RNA, dok će za druge biti manje vjerojatno da će se transkribirati. To znači da acetilacija DNA putem histona mijenja funkciju gena bez stvarnog mijenjanja bilo kakvog uparivanja DNA baze, učinak koji se naziva epigenetski ("epi" znači "nakon"). To se događa zato što promjene oblika DNK izlažu više "mjesta pristajanja" za regulatorne proteine koji zapravo zapovijedaju genima.
Deacetilacija histona
Histonska deacetilaza (HDAC) radi suprotno od HAT-a; odnosno uklanja acetilnu skupinu iz lizinskog dijela histona. Iako se ove molekule u teoriji međusobno "natječu", identificirani su neki veliki kompleksi koji sadrže i HAT i HDAC dijelovi, što sugerira da se na razini DNK i dodavanju i oduzimanju acetila događa velika prilagodba skupine.
HAT i HDAC igraju važnu ulogu u razvojnim procesima u ljudskom tijelu, kao i u njihovim neuspjesima enzimi koje treba pravilno regulirati povezani su s napredovanjem brojnih bolesti, među kojima je i rak ih.