Гістони - основні білки, що містяться в ядрах (однина: ядро) клітин. Ці білки допомагають організувати дуже довгі нитки ДНК, генетичний "план" кожної живої істоти, в ущільнені структури, які можуть поміститися у порівняно невеликі простори в ядрі. Подумайте про них як про котушки, які дозволяють помістити набагато більше ниток всередину маленької шухляди, ніж це було б у випадку, якщо б довжину нитки просто ватили і кидали всередину шухляди.
Гістони служать не лише риштуванням для ниток ДНК. Вони також беруть участь у регуляції генів, впливаючи на те, коли певні гени (тобто довжини ДНК, пов'язані з одним білком продукту) "експресуються" або активуються для транскрипції РНК і, зрештою, білкового продукту, для якого даний ген містить інструкції виготовлення. Це контролюється незначним зміною хімічної структури гістонів за допомогою пов'язаних процесів, що називаються ацетилювання і деацетилювання.
Основи гістону
Білки гістону є основами, що означає, що вони несуть чистий позитивний заряд. Оскільки ДНК заряджена негативно, гістони та ДНК легко асоціюються між собою, дозволяючи здійснити вищезгадане "спулінг". Одиничний випадок, коли багато довжин ДНК, обмотаних навколо комплексу з восьми гістонів, утворює так зване
Ацетилювання гістонів
Ацетилювання гістону - це додавання ацетильної групи, молекули з трьох вуглеців, до залишку лізину на одному кінці молекули гістону. Лізин - це амінокислота, і близько 20 амінокислот є будівельним матеріалом білків. Це каталізується ферментом гістон ацетилтрансферазою (HAT).
Цей процес служить хімічним "перемикачем", завдяки якому деякі сусідні гени хроматиди з більшою ймовірністю транскрибуються в РНК, тоді як інші з меншою ймовірністю транскрибуються. Це означає, що ацетилювання ДНК за допомогою гістонів змінює функцію гена, фактично не змінюючи ніяких пар ДНК-бази, ефект, який називають епігенетичний ("епі" означає "після"). Це відбувається тому, що зміни форми ДНК оголюють більше «місць стикування» для регуляторних білків, які, по суті, дають розпорядження генам.
Деацетилювання гістонів
Гістондеацетилаза (HDAC) робить протилежне HAT; тобто видаляє ацетильну групу з лізинової частини гістону. Хоча ці молекули в теорії "конкурують" між собою, було виявлено кілька великих комплексів, які містять як HAT, так і Порції HDAC, що свідчить про те, що велика тонка настройка відбувається на рівні ДНК та додаванні та відніманні ацетилу групи.
HAT і HDAC відіграють важливу роль у процесах розвитку в організмі людини, а також у їхніх збоях ферменти, які належним чином регулюються, пов'язані з прогресуванням низки захворювань, серед яких рак їх.
