Apa itu asetilasi histon?

Histon adalah protein dasar yang ditemukan di nukleus (tunggal: nukleus) sel. Protein ini membantu mengatur untaian DNA yang sangat panjang, "cetak biru" genetik setiap makhluk hidup, ke dalam struktur padat yang dapat masuk ke dalam ruang yang relatif kecil di dalam nukleus. Pikirkan mereka sebagai gulungan, yang memungkinkan lebih banyak benang untuk masuk ke dalam laci kecil daripada yang terjadi jika benang panjang hanya digumpalkan dan dilemparkan ke dalam laci.

Histon tidak hanya berfungsi sebagai perancah untuk untaian DNA. Mereka juga mengambil bagian dalam regulasi gen dengan mempengaruhi kapan gen tertentu (yaitu, panjang DNA yang terkait dengan protein tunggal) produk) "diekspresikan," atau diaktifkan untuk mentranskripsikan RNA dan akhirnya produk protein yang diberikan gen membawa instruksi untuk membuat. Ini dikendalikan dengan sedikit mengubah struktur kimia histon melalui proses terkait yang disebut asetilasi dan deasetilasi.

Protein histon adalah basa, yang menyiratkan bahwa mereka membawa muatan positif bersih. Karena DNA bermuatan negatif, histon dan DNA mudah berasosiasi satu sama lain, memungkinkan terjadinya "penggulungan" yang disebutkan di atas. Sebuah contoh tunggal dari banyak panjang DNA yang melilit kompleks delapan histon membentuk apa yang disebut a

Asetilasi histon adalah penambahan gugus asetil, molekul tiga karbon, ke "residu" lisin di salah satu ujung molekul histon. Lisin adalah asam amino, dan 20 atau lebih asam amino adalah bahan penyusun protein. Ini dikatalisis oleh enzim histone acetyltransferase (HAT).

Proses ini berfungsi sebagai "saklar" kimia yang membuat beberapa gen terdekat pada kromatid lebih mungkin untuk ditranskripsi menjadi RNA sementara membuat yang lain lebih kecil kemungkinannya untuk ditranskripsi. Ini berarti bahwa asetilasi DNA melalui histon mengubah fungsi gen tanpa benar-benar mengubah pasangan basa DNA, efek yang disebut sebagai epigenetik ("epi" berarti "di atas"). Hal ini terjadi karena perubahan bentuk DNA mengekspos lebih banyak "tempat berlabuh" untuk protein pengatur yang, pada dasarnya, memberi perintah pada gen.

Histone deacetylase (HDAC) melakukan kebalikan dari HAT; yaitu, menghilangkan gugus asetil dari bagian lisin histon. Meskipun molekul-molekul ini dalam teori "bersaing" satu sama lain, beberapa kompleks besar telah diidentifikasi yang mengandung HAT dan porsi HDAC, menunjukkan bahwa banyak fine-tuning terjadi pada tingkat DNA dan penambahan dan pengurangan asetil kelompok.

HAT dan HDAC keduanya memainkan peran penting dalam proses perkembangan dalam tubuh manusia, dan kegagalan ini enzim yang harus diatur dengan benar telah dikaitkan dengan perkembangan sejumlah penyakit, di antaranya kanker mereka.