Histonas são proteínas básicas encontradas nos núcleos (singular: núcleo) das células. Essas proteínas ajudam a organizar filamentos muito longos de DNA, o "projeto" genético de todos os seres vivos, em estruturas condensadas que podem caber em espaços comparativamente pequenos dentro do núcleo. Pense neles como carretéis, que permitem que muito mais linha caiba dentro de uma pequena gaveta do que seria o caso se longos pedaços de linha fossem simplesmente amassados e jogados dentro da gaveta.
As histonas não servem apenas como suporte para as fitas de DNA. Eles também participam da regulação gênica, afetando quando certos genes (isto é, comprimentos de DNA associados a uma única proteína produto) são "expressos" ou ativados para transcrever RNA e, em última análise, o produto proteico de um determinado gene carrega instruções para fazer. Isso é controlado alterando ligeiramente a estrutura química das histonas por meio de processos relacionados chamados acetilação e desacetilação.
Fundamentos da histona
As proteínas histonas são bases, o que implica que carregam uma carga líquida positiva. Uma vez que o DNA tem carga negativa, a histona e o DNA se associam prontamente, permitindo que ocorra o "enrolamento" mencionado. Uma única instância de muitos comprimentos de DNA sendo enrolada em torno de um complexo de oito histonas forma o que é chamado de nucleossomo. Após exame microscópico, os nucleossomos sucessivos em uma cromátide (isto é, uma fita cromossômica) se assemelham a contas em um fio.
Acetilação de Histonas
A acetilação da histona é a adição de um grupo acetil, uma molécula de três carbonos, a um "resíduo" de lisina em uma extremidade de uma molécula de histona. A lisina é um aminoácido e os 20 ou mais aminoácidos são os blocos de construção das proteínas. Este é catalisado pela enzima histona acetiltransferase (HAT).
Este processo serve como um "interruptor" químico que torna alguns dos genes próximos na cromátide mais propensos a serem transcritos em RNA, enquanto torna outros menos propensos a serem transcritos. Isso significa que a acetilação do DNA via histonas altera a função do gene sem realmente alterar nenhum par de bases do DNA, um efeito conhecido como epigenético ("epi" significa "sobre"). Isso ocorre porque as mudanças na forma do DNA expõem mais "locais de encaixe" para proteínas regulatórias que, na verdade, dão ordens aos genes.
Deacetilação de Histonas
Histona desacetilase (HDAC) faz o oposto de HAT; ou seja, remove um grupo acetil de uma porção de lisina da histona. Embora essas moléculas em teoria "competam" umas com as outras, alguns grandes complexos foram identificados que contêm HAT e Porções de HDAC, sugerindo que uma grande parte do ajuste fino ocorre no nível do DNA e a adição e subtração de acetil grupos.
HAT e HDAC desempenham papéis importantes nos processos de desenvolvimento do corpo humano e nas falhas destes enzimas a serem devidamente reguladas têm sido associadas à progressão de uma série de doenças, câncer entre eles.