Vsebina
Histoni so osnovni proteini, ki jih najdemo v jedrih (singular: jedro) celic. Ti proteini pomagajo organizirati zelo dolge niti DNK, genetsko "modro" vsakega živega, v kondenzirane strukture, ki se lahko prilegajo v razmeroma majhne prostore znotraj jedra. Zamislite si jih kot kolute, ki omogočajo, da se v majhen predal prilega veliko več niti, kot bi bilo, če bi dolge dolžine niti preprosto zavili in vrgli v predal.
Histoni ne služijo zgolj kot odri za pramene DNK. Sodelujejo tudi pri regulaciji genov, saj vplivajo na to, ko se nekateri geni (to je dolžina DNK, povezanih z enim beljakovinskim produktom) "izrazijo" ali aktivirajo za prepisovanje RNK in na koncu beljakovinski produkt določenega gena nosi navodila za izdelavo. To obvladujemo z rahlo spreminjanjem kemijske strukture histonov s povezanimi procesi acetilacija in deacetilacija.
Osnove histona
Histonski proteini so baze, kar pomeni, da nosijo neto pozitiven naboj. Ker je DNK negativno nabit, se histon in DNK med seboj zlahka povežeta, kar omogoča, da se zgodi prej omenjeno "uvajanje". En primerek več dolžin DNK, ovitih okoli kompleksa osmih histonov, tvori tako imenovano a nukleosom. Po mikroskopskem pregledu zaporedni nukleosomi na kromatidu (to je pramen kromosoma) spominjajo na kroglice na vrvici.
Acetilacija histonov
Acetilacija histona je dodajanje acetilne skupine, tri-ogljikove molekule, k ostanku lizina na enem koncu molekule histona. Lizin je aminokislina in 20 ali približno toliko aminokislin je gradnik 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 DNK prek histonov spreminja delovanje genov, ne da bi dejansko spremenila nobeno združitev baz DNK, kar je učinek, imenovan epigenetski ("epi" pomeni "ob"). To se zgodi, ker spremembe oblike DNK izpostavijo več "pritrdilnih mest" za regulativne beljakovine, ki v resnici dajo gene.
Deacetilacija histonov
Histon deacetilaza (HDAC) naredi nasprotno od HAT; to pomeni, da odstranjuje acetilno skupino iz lizinskega dela histona. Čeprav te molekule v teoriji "tekmujejo" med seboj, je bilo ugotovljenih nekaj velikih kompleksov, ki vsebujejo tako dele HAT kot HDAC, kar kaže na to, da se na ravni DNK in seštevanja in odštevanja acetilnih skupin zgodi veliko natančnega uravnavanja.
HAT in HDAC imata pomembno vlogo pri razvojnih procesih v človeškem telesu, in neuspeh teh encimov, ki jih je treba pravilno urediti, je povezan z napredovanjem številnih bolezni, med njimi raka.