Histonele sunt proteine de bază găsite în nucleele (singular: nucleul) celulelor. Aceste proteine ajută la organizarea unor fire foarte lungi de ADN, „planul” genetic al fiecărei ființe vii, în structuri condensate care se pot încadra în spații comparativ mici din nucleu. Gândiți-vă la ele ca la bobine, care permit mult mai mult fir să se încadreze într-un sertar mic decât ar fi cazul în care lungimile lungi de fir ar fi pur și simplu umplute și aruncate în interiorul sertarului.
Histonele nu servesc doar ca schele pentru firele de ADN. De asemenea, participă la reglarea genelor prin afectarea anumitor gene (adică lungimi de ADN asociate cu o singură proteină) produs) sunt „exprimate” sau activate pentru a transcrie ARN și în cele din urmă produsul proteic pentru care o anumită genă conține instrucțiuni făcând. Acest lucru este controlat prin modificarea ușoară a structurii chimice a histonelor prin procese conexe numite acetilare și deacetilare.
Fundamentele histonei
Proteinele histonice sunt baze, ceea ce implică faptul că au o sarcină netă pozitivă. Deoarece ADN-ul este încărcat negativ, histona și ADN-ul se asociază ușor unul cu celălalt, permițând să se producă „spoolul” menționat anterior. O singură situație de multe lungimi de ADN înfășurate în jurul unui complex de opt histone formează ceea ce se numește a
nucleozom. La examinarea microscopică, nucleozomii succesivi pe o cromatidă (adică o suvită de cromozom) seamănă cu mărgele de pe o sfoară.Acetilarea histonelor
Acetilarea histonei este adăugarea unei grupări acetil, o moleculă cu trei carbon, la un „reziduu” de lizină la un capăt al unei molecule de histonă. Lizina este un aminoacid, iar cei aproximativ 20 de aminoacizi sunt elementele constitutive ale proteinelor. Aceasta este catalizată de enzima histonă acetiltransferază (HAT).
Acest proces servește ca un „comutator” chimic care face ca unele dintre genele din apropiere pe cromatidă să fie mai susceptibile de a fi transcrise în ARN, în timp ce altele sunt mai puțin susceptibile de a fi transcrise. Aceasta înseamnă că acetilarea ADN-ului prin intermediul histonelor modifică funcția genelor fără a modifica efectiv perechile de baze ADN, efect denumit epigenetic („epi” înseamnă „peste”). Acest lucru se întâmplă deoarece modificările formei ADN-ului expun mai multe „site-uri de andocare” pentru proteinele reglatoare care, de fapt, dau ordine genelor.
Deacetilarea histonelor
Histona deacetilaza (HDAC) face opusul HAT; adică îndepărtează o grupare acetil dintr-o porțiune de lizină a histonei. Deși teoretic aceste molecule „concurează” între ele, au fost identificate unele mari complexe care conțin atât HAT, cât și Porțiuni HDAC, sugerând că o mare cantitate de reglaj fin are loc la nivelul ADN-ului și la adăugarea și scăderea de acetil grupuri.
HAT și HDAC joacă atât roluri importante în procesele de dezvoltare ale corpului uman, cât și eșecurile acestora enzimele care trebuie reglementate în mod corespunzător au fost asociate cu progresia unui număr de boli, printre care cancerul lor.
