Obsah
Históny sú základné proteíny nachádzajúce sa v jadrách bunky (v jednotnom jadre). Tieto proteíny pomáhajú organizovať veľmi dlhé vlákna DNA, genetické „modré“ každej živej bytosti, do kondenzovaných štruktúr, ktoré sa zmestia do pomerne malých priestorov v jadre. Myslite na ne ako na cievky, ktoré dovoľujú oveľa viac nití, aby sa zmestili do malej zásuvky, ako by tomu bolo v prípade, keby boli dlhé nite jednoducho zabalené a hodené do zásuvky.
Históny neslúžia iba ako lešenie pre reťazce DNA. Zúčastňujú sa tiež na génovej regulácii ovplyvňovaním, keď sú určité gény (tj dĺžky DNA spojené s jediným proteínovým produktom) „exprimované“ alebo aktivované na transkripciu RNA a nakoniec proteínový produkt daného génu nesie pokyny na výrobu. To sa riadi miernou zmenou chemickej štruktúry histónov prostredníctvom príbuzných procesov nazývaných acetylácie a deacetyláciou.
Základy histónu
Histónové proteíny sú bázy, čo znamená, že nesú čistý kladný náboj. Pretože DNA je záporne nabitá, histón a DNA sa navzájom ľahko spájajú, čo umožňuje vyššie uvedené "navíjanie". Jediný prípad mnohých dĺžok DNA obalených okolo komplexu ôsmich histónov tvorí tzv nucleosome, Po mikroskopickom vyšetrení sa následné nukleozómy chromatidu (t.j. chromozómového vlákna) podobajú guľôčkam na šnúre.
Acetylácia histónov
Acetylácia histónu je adícia acetylovej skupiny, molekuly s tromi atómami uhlíka, k „zvyšku“ lyzínu na jednom konci molekuly histónu. Lyzín je aminokyselina a približne 20 aminokyselín je stavebným kameňom proteínov. Toto je katalyzované enzýmom histón acetyltransferáza (HAT).
Tento proces slúži ako chemický „prepínač“, ktorý zvyšuje pravdepodobnosť, že niektoré z blízkych génov na chromatide budú transkribované do RNA, zatiaľ čo iné budú menej pravdepodobne transkribované. To znamená, že acetylácia DNA prostredníctvom histónov mení génovú funkciu bez toho, aby sa skutočne zmenili akékoľvek párové bázy DNA, čo sa nazýva efekt epigenetické („epi“ znamená „po“). Deje sa tak preto, že zmeny tvaru DNA vystavujú viac „dokovacích miest“ regulačným proteínom, ktoré v skutočnosti dávajú gény poradie.
Deacetylácia histónov
Histón deacetyláza (HDAC) robí opak HAT; to znamená, že odstraňuje acetylovú skupinu z lyzínovej časti histónu. Aj keď tieto molekuly teoreticky „súťažia“ navzájom, boli identifikované niektoré veľké komplexy, ktoré obsahujú časti HAT aj HDAC, čo naznačuje, že na úrovni DNA a pridaní a odčítaní acetylových skupín dochádza k veľkému doladeniu.
HAT a HDAC hrajú dôležitú úlohu vo vývojových procesoch v ľudskom tele a zlyhanie týchto enzýmov, ktoré sa majú správne regulovať, je spojené s progresiou mnohých chorôb, medzi nimi aj rakoviny.