Histoner: Struktur, Funktion og Rolle i Genregulering

Histoner er vigtige proteiner, der indkapsler nukleinsyren, DNA (desoxyribonukleinsyre), i kromosomerne i en kerne. De spiller en vigtig rolle i udtrykket af proteiner fra nukleinsyre.

Opdagelsen af historer går tilbage til 1884, men deres reelle værdi og funktion i genregulering blev forstået først i nyere tid.

Histoner har mange funktioner. De vinder DNA inde i kromosomerne; vundet DNA er 50.000 gange kortere end uvundet, så uden historer ville DNA være meget langt i kromosomerne. Histoner er også essentielle i flere andre cellulære processer såsom ADP-ribosylering, fosforylering og ubiquitinering.

Klasser

Tidligere troede man, at der kun var fem klasser af historer: en linker-histon, H1, og fire kerne-histoner, H2A, H2B, H3 og H4. Den nyligt opdagede variant af historer (H5) er et højt bevaret protein. Nyere forskning har opdaget flere andre historiske proteiner, der også spiller en vigtig rolle i forskellige cellulære processer. Histonproteiner skaber nukleosome kernepartikler kaldet "kromatin" ved at pakke DNA omkring deres kerneproteiner.

Histoner i Kromosomer

Kernen indeholder kromosomerne, som er sammensat af to typer kemiske stoffer: protein og desoxyribonukleinsyre, eller DNA. Hvert kerneprotein består af flere varianter af historer. De historer, der findes i kromosomer, er nogle af de mest bevarede proteiner i eukaryotiske celler. Kromosomale historer er i grundlæggende basale aminosyrer. Dog varierer aminosyresekvenser afhængigt af organismerne.

Histon-modifikationer

Den primære aminosyresekvens af historer varierer ikke, men de enkelte histonmolekyler kan være forskellige i deres strukturer på grund af de kemiske ændringer, der sker senere til individuelle aminosyrer. Disse kemiske ændringer sker hovedsageligt i H3- og H4-varianterne, og de fleste af disse ændringer er reversible. Modificerede historer har vist at spille en vigtig rolle i dannelsen af telomer – det vil sige, den naturlige ende af en eukaryotisk kromosom – centromer og Barr-kroppe – en kromatinmasse fundet i kvinder.

Ny Histon – H5

Opdagelsen af den nye histonvariant, H5, er resultatet af omfattende forskning. Histon H5 blev første gang observeret i høne-erythrocyter. Senere blev det detekteret i fugle røde blodlegemer. Nyere forskning har fundet en tæt lighed mellem histon H5 og katabolitgen-aktiveringsprotein (CAP) i deres strukturer.

Histoner og Deres Funktioner

Hver menneskecel indeholder ca. 300 millioner histonmolekyler. Histoner hjælper med at indkapsle et helt DNA-indhold af en celle i kromosomerne i kernen. De er også forbundet med dannelsen af en basiskromatin-enhed kaldet "nukleosom."