Histoni ir pamata olbaltumvielas, kas atrodas šūnu kodolos (vienskaitlī: kodols). Šīs olbaltumvielas palīdz ļoti garus DNS pavedienus, katras dzīvās būtnes ģenētisko "plānu", sakārtot kondensētās struktūrās, kas var iekļauties salīdzinoši mazās telpās kodolā. Uzskatiet tos par spolēm, kas ļauj daudz vairāk pavedienu ievietot nelielas atvilktnes iekšienē, nekā tas būtu gadījumā, ja garie diegi vienkārši tiktu vatēti un iemesti atvilktnes iekšpusē.
Histoni kalpo ne tikai kā sastatnes DNS virknēm. Viņi arī piedalās gēnu regulēšanā, ietekmējot, kad noteikti gēni (tas ir, DNS garumi, kas saistīti ar vienu olbaltumvielu) produkts) tiek "ekspresēti" vai aktivizēti, lai pārrakstītu RNS, un galu galā olbaltumvielu produkts, kuram dotajam gēnam ir instrukcijas izgatavošana. To kontrolē, nedaudz mainot histonu ķīmisko struktūru, izmantojot saistītus procesus acetilēšana un deacetilēšana.
Histona pamati
Histona olbaltumvielas ir bāzes, kas nozīmē, ka tām ir tīrs pozitīvs lādiņš. Tā kā DNS ir negatīvi uzlādēts, histons un DNS viegli asociējas savā starpā, ļaujot notikt iepriekšminētajai "spolēšanai". Vienu gadījumu, kad daudzu garumu DNS aptin astoņu histonu kompleksu, veido tā saukto a
nukleosoma. Pēc mikroskopiskas izmeklēšanas secīgas nukleosomas uz hromatīda (t.i., hromosomas virknes) atgādina virknes krelles.Histonu acetilēšana
Histona acetilēšana ir acetilgrupas, trīs oglekļa molekulas, pievienošana lizīna "atlikumam" histona molekulas vienā galā. Lizīns ir aminoskābe, un apmēram 20 aminoskābes ir olbaltumvielu celtniecības bloki. To katalizē enzīms histona acetiltransferāze (HAT).
Šis process kalpo kā ķīmisks "slēdzis", kas padara dažus hromatīdā esošos tuvākos gēnus, visticamāk, transkribētus RNS, bet citus - mazāk. Tas nozīmē, ka DNS acetilēšana, izmantojot histonus, maina gēnu darbību, faktiski nemainot nevienu DNS bāzes savienojumu, kas tiek dēvēts par epigenētisks ("epi" nozīmē "uz"). Tas notiek tāpēc, ka izmaiņas DNS formā atklāj vairāk "doksēšanas vietu" regulējošajiem proteīniem, kas faktiski dod rīkojumus gēniem.
Histonu dezacetilēšana
Histona deacetilāze (HDAC) darbojas pretēji HAT; tas ir, tas noņem acetilgrupu no histona lizīna daļas. Lai gan šīs molekulas teorētiski "konkurē" savā starpā, ir noteikti daži lieli kompleksi, kas satur gan HAT, gan HDAC porcijas, kas liek domāt, ka liela precizitāte notiek DNS līmenī un acetila pievienošana un atņemšana grupas.
Gan HAT, gan HDAC ir svarīga loma cilvēka ķermeņa attīstības procesos un to neveiksmēs fermenti, kas tiek pareizi regulēti, ir saistīti ar vairāku slimību, vēža progresēšanu tos.