Зміст
Гістони - це основні білки, які знаходяться в ядрах (сингулярно: ядро) клітин. Ці білки допомагають організувати дуже довгі нитки ДНК, генетичну «синю» кожного живого, у згущені структури, які можуть вміститися у порівняно невеликі простори всередині ядра. Розгляньте їх як котушки, які дозволяють набагато більше ниток поміститися всередині невеликого ящика, ніж це було б, якби великі довжини ниток були просто забиті і закинуті всередину ящика.
Гістони не служать лише лісом для ниток ДНК. Вони також беруть участь у регуляції генів, впливаючи на те, коли певні гени (тобто довжини ДНК, пов'язані з одним білковим продуктом) "експресуються" або активуються для транскрипції РНК, і в кінцевому підсумку білковий продукт даного гена містить інструкції щодо виготовлення. Це контролюється шляхом незначної зміни хімічної структури гістонів через пов'язані з цим процеси ацетилювання і деацетилювання.
Основи гістонів
Гістонові білки - основи, що означає, що вони несуть чистий позитивний заряд. Оскільки ДНК негативно заряджена, гістон і ДНК легко асоціюються один з одним, що дозволяє вищезгаданому "котуванню" відбуватися. Один екземпляр багато довжин ДНК, що обертається навколо комплексу з восьми гістонів, утворює те, що називається a нуклеосома. При мікроскопічному дослідженні послідовні нуклеосоми на хроматиді (тобто ланцюг хромосоми) нагадують намистинки на струні.
Ацетилювання гістонів
Ацетилювання гістону - це додавання ацетильної групи, три вуглецевої молекули, до залишку лізину на одному кінці молекули гістону. Лізин - це амінокислота, а 20 або більше амінокислот є складовими білками. Це каталізується ферментом гістон ацетилтрансфераза (HAT).
Цей процес служить хімічним "перемикачем", завдяки якому деякі з генів, що знаходяться на хроматиді, є більш ймовірними для транскрипції в РНК, роблячи інші ймовірними для транскрибування. Це означає, що ацетилювання ДНК за допомогою гістонів змінює функцію гена, не змінюючи фактично жодних з’єднань бази ДНК, ефект, званий епігенетичний ("epi" означає "на"). Це відбувається тому, що зміни форми ДНК розкривають більше "док-сайтів" для регуляторних білків, які, по суті, наказують генам.
Деацетиляція гістонів
Гістонна деацетилаза (HDAC) робить протилежну HAT; тобто він видаляє ацетильну групу з лізинної частини гістону. Хоча теоретично ці молекули «конкурують» між собою, було виявлено деякі великі комплекси, які містять як частини HAT, так і HDAC, що дозволяє припустити, що велика кількість тонкої настройки відбувається на рівні ДНК та додавання та віднімання ацетильних груп.
HAT та HDAC відіграють важливу роль у процесах розвитку в людському організмі, і невдача цих ферментів належним чином регулюється пов'язана з прогресуванням ряду захворювань, раку серед яких.