ฮิสโตนเป็นโปรตีนพื้นฐานที่พบในนิวเคลียส (เอกพจน์: นิวเคลียส) ของเซลล์ โปรตีนเหล่านี้ช่วยจัดระเบียบสาย DNA ที่ยาวมาก ซึ่งเป็น "พิมพ์เขียว" ทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ให้อยู่ในโครงสร้างที่ควบแน่นซึ่งสามารถใส่ลงในช่องว่างที่ค่อนข้างเล็กภายในนิวเคลียสได้ ให้คิดว่าพวกมันเป็นหลอดด้าย ซึ่งช่วยให้ร้อยด้ายเข้าลิ้นชักขนาดเล็กได้มาก มากกว่าที่เป็นอยู่ถ้าร้อยด้ายยาวแค่ห่อและโยนเข้าไปในลิ้นชัก
ฮิสโตนไม่ได้ทำหน้าที่เป็นเพียงโครงสำหรับสายดีเอ็นเอเท่านั้น พวกเขายังมีส่วนร่วมในการควบคุมยีนโดยส่งผลกระทบต่อยีนบางตัว (นั่นคือความยาวของ DNA ที่เกี่ยวข้องกับโปรตีนตัวเดียว ผลิตภัณฑ์) ถูก "แสดงออก" หรือกระตุ้นเพื่อถ่ายทอด RNA และในที่สุดผลิตภัณฑ์โปรตีนที่ยีนให้ไว้จะมีคำแนะนำสำหรับ การทำ สิ่งนี้ถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางเคมีของฮิสโตนเล็กน้อยผ่านกระบวนการที่เกี่ยวข้องที่เรียกว่า อะซิติเลชั่น และ deacetylation.
ความรู้พื้นฐานฮิสโตน
โปรตีนฮิสโตนเป็นเบส ซึ่งหมายความว่าพวกมันมีประจุบวกสุทธิ เนื่องจากดีเอ็นเอมีประจุเป็นลบ ฮิสโตนและดีเอ็นเอจึงเชื่อมโยงซึ่งกันและกัน ทำให้เกิด "การสพูล" ดังกล่าวได้ ตัวอย่างเดียวของ DNA หลายความยาวที่ถูกพันรอบคอมเพล็กซ์แปด histones ก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าa
นิวคลีโอโซม. จากการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ นิวคลีโอโซมที่ต่อเนื่องกันบนโครมาทิด (เช่น เกลียวโครโมโซม) จะมีลักษณะคล้ายลูกปัดบนเชือกอะซิทิเลชันของฮิสโตน
ฮิสโตน อะซิติเลชันคือการเติมหมู่อะเซทิล ซึ่งเป็นโมเลกุลคาร์บอนสามตัวเข้ากับ "สารตกค้าง" ของไลซีนที่ปลายด้านหนึ่งของโมเลกุลฮิสโตน ไลซีนเป็นกรดอะมิโน และกรดอะมิโน 20 ชนิดหรือมากกว่านั้นเป็นส่วนประกอบสำคัญของโปรตีน สิ่งนี้ถูกเร่งโดยเอนไซม์ฮิสโตนอะซิติลทรานสเฟอเรส (HAT)
กระบวนการนี้ทำหน้าที่เป็น "สวิตช์" ทางเคมีที่ทำให้ยีนบางตัวที่อยู่ใกล้เคียงบนโครมาทิดมีแนวโน้มที่จะถ่ายทอดเป็น RNA ในขณะที่ทำให้ยีนอื่น ๆ มีโอกาสน้อยที่จะถูกถอดความ ซึ่งหมายความว่า DNA acetylation ผ่านทาง histones จะเปลี่ยนแปลงการทำงานของยีนโดยไม่เปลี่ยนแปลงการจับคู่ของเบสของ DNA ซึ่งมีผลเรียกว่า epigenetic ("เอปิ" หมายถึง "เมื่อ") สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของ DNA ทำให้มี "จุดเชื่อมต่อ" มากขึ้นสำหรับโปรตีนควบคุมซึ่งมีผลบังคับกับยีน
การสลายตัวของฮิสโตน
Histone deacetylase (HDAC) ทำสิ่งที่ตรงกันข้ามกับ HAT; นั่นคือ มันเอาหมู่อะเซทิลออกจากส่วนไลซีนของฮิสโตน แม้ว่าในทางทฤษฎีแล้วโมเลกุลเหล่านี้จะ "แข่งขัน" กันเอง แต่ก็มีการระบุสารเชิงซ้อนขนาดใหญ่บางตัวที่มีทั้ง HAT และ ส่วนของ HDAC ซึ่งบ่งชี้ว่าการปรับแต่งอย่างละเอียดเกิดขึ้นที่ระดับ DNA และการบวกและการลบของอะเซทิล กลุ่ม
HAT และ HDAC ต่างก็มีบทบาทสำคัญในกระบวนการพัฒนาในร่างกายมนุษย์ และความล้มเหลวของสิ่งเหล่านี้ เอ็นไซม์ที่ควบคุมอย่างเหมาะสมนั้นสัมพันธ์กับการลุกลามของโรคหลายชนิด มะเร็งในหมู่, พวกเขา