Hva er histonacetylering?

Histoner er grunnleggende proteiner som finnes i kjernene (entall: kjernen) i celler. Disse proteinene hjelper til med å organisere veldig lange DNA-strenger, den genetiske "blåkopi" av alle levende ting, i kondenserte strukturer som kan passe inn i relativt små rom i kjernen. Tenk på dem som spoler, som gjør at mye mer tråd kan passe inn i en liten skuff enn det ville være tilfelle hvis lange trådlengder bare ble vadet opp og kastet inne i skuffen.

Histoner fungerer ikke bare som stillas for DNA-tråder. De deltar også i genregulering ved å påvirke når visse gener (det vil si DNA-lengder assosiert med et enkelt protein produkt) blir "uttrykt", eller aktivert for å transkribere RNA og til slutt proteinproduktet et gitt gen har instruksjoner for lager. Dette styres ved å endre den kjemiske strukturen til histonene litt via relaterte prosesser acetylering og deacetylering.

Histonproteiner er baser, noe som betyr at de har en netto positiv ladning. Siden DNA er negativt ladet, forbindes histon og DNA lett med hverandre, slik at den nevnte "spooling" kan forekomme. En enkelt forekomst av mange DNA-lengder som vikles rundt et kompleks av åtte histoner, danner det som kalles a

Histonacetylering er tilsetning av en acetylgruppe, et tre-karbonmolekyl, til et lysin "rest" i den ene enden av et histonmolekyl. Lysin er en aminosyre, og de rundt 20 aminosyrene er byggesteinene til proteiner. Dette katalyseres av enzymet histonacetyltransferase (HAT).

Denne prosessen fungerer som en kjemisk "bryter" som gjør det mer sannsynlig at noen av de nærliggende genene på kromatiden blir transkribert til RNA mens andre gjør det mindre sannsynlig å bli transkribert. Dette betyr at DNA-acetylering via histoner endrer genfunksjonen uten å endre noen DNA-baseparringer, en effekt referert til som epigenetisk ("epi" betyr "på"). Dette skjer fordi endringer i DNA-formen avslører flere "docking-nettsteder" for regulatoriske proteiner som faktisk gir ordrer til genene.

Histondeacetylase (HDAC) gjør det motsatte av HAT; det vil si at den fjerner en acetylgruppe fra en lysindel av histon. Selv om disse molekylene i teorien "konkurrerer" med hverandre, er det identifisert noen store komplekser som inneholder både HAT og HDAC-porsjoner, noe som tyder på at mye finjustering skjer på nivået av DNA og tilsetning og subtraksjon av acetyl grupper.

HAT og HDAC spiller begge viktige roller i utviklingsprosesser i menneskekroppen, og svikt i disse enzymer som skal reguleres riktig, har vært assosiert med progresjon av en rekke sykdommer, kreft blant dem.