Histoni so osnovne beljakovine, ki jih najdemo v jedrih (ednina: jedro) celic. Te beljakovine pomagajo organizirati zelo dolge verige DNA, genetski "načrt" vsakega živega bitja, v zgoščene strukture, ki se lahko prilegajo razmeroma majhnim prostorom znotraj jedra. Pomislite nanje kot na tuljave, ki omogočajo, da se v majhen predal prilega veliko več niti, kot bi bilo, če bi dolge niti sukanca preprosto namotali in vrgli v predal.
Histoni niso le oder za verige DNA. Sodelujejo tudi pri regulaciji genov, tako da vplivajo na to, kdaj so določeni geni (to je dolžine DNA, povezane z enim samim proteinom produkt) so "izraženi" ali aktivirani za prepis RNK in navsezadnje beljakovinskega proizvoda, za katerega dani gen vsebuje navodila izdelava. To nadzorujemo z rahlim spreminjanjem kemijske strukture histonov s sorodnimi postopki, imenovanimi acetilacija in deacetilacija.
Osnove histona
Proteini histona so baze, kar pomeni, da nosijo neto pozitivni naboj. Ker je DNA negativno nabita, se histon in DNA zlahka povežeta med seboj, kar omogoča zgoraj omenjeno "spool". En sam primer, da je več dolžin DNA, ovitih okoli kompleksa osmih histonov, tvori tako imenovano a
nukleosom. Po mikroskopskem pregledu zaporedni nukleosomi na kromatidi (tj. Kromosomski verigi) spominjajo na kroglice na vrvici.Acetilacija histonov
Acetilacija histona je dodajanje acetilne skupine, molekule treh ogljikov, lizinskemu "ostanku" na enem koncu molekule histona. Lizin je aminokislina, 20-ih aminokislin pa je gradnikov beljakovin. To katalizira encim histon acetiltransferaza (HAT).
Ta postopek služi kot kemično "stikalo", zaradi katerega je verjetno, da bodo nekateri bližnji geni na kromatidi prepisani v RNA, drugi pa manj verjetno, da bodo prepisani. To pomeni, da acetilacija DNA s pomočjo histonov spremeni gensko funkcijo, ne da bi dejansko spremenila kakršno koli parjenje baz DNA, učinek, imenovan epigenetski ("epi" pomeni "ob"). To se zgodi, ker spremembe oblike DNK razkrivajo več "mest za priklop" regulatornih proteinov, ki v resnici ukazujejo gene.
Deacetilacija histonov
Histonska deacetilaza (HDAC) deluje nasprotno od HAT; to pomeni, da odstrani acetilno skupino iz lizinskega dela histona. Čeprav te molekule v teoriji "tekmujejo" med seboj, so bili ugotovljeni nekateri veliki kompleksi, ki vsebujejo HAT in HDAC, kar kaže na to, da se na ravni DNK ter dodajanju in odštevanju acetila pojavi veliko natančnega uravnavanja skupin.
HAT in HDAC igrata pomembno vlogo v razvojnih procesih v človeškem telesu in pri njihovih neuspehih encimi, ki jih je treba pravilno uravnavati, so bili povezani z napredovanjem številnih bolezni, med katerimi je tudi rak njim.