Гистон

Функции

Компактирование нитей ДНК

Гистоны действуют как катушки, на которые наматывается ДНК. Это позволяет упаковать большие геномы эукариот, чтобы они поместились в ядрах клеток. Уплотненная молекула в 40 000 раз короче, чем неупакованная.

Регуляция хроматина

Гистоны претерпевают изменения, которые изменяют их взаимодействие с ДНК и ядерными белками. Долгосрочные изменения во взаимодействии гистонов с ДНК вызывают эпигенетические эффекты. Считается, что комбинации модификаций образуют код, так называемый гистоновый код. Модификации гистонов участвуют в различных биологических процессах, таких как регуляция генов, репарация ДНК и конденсация хромосом (митоз).

Примеры

Примерами модификаций гистонов в регуляции транскрипции являются:

Тип модификации	Гистон
	H3K4	H3K9	H3K14	H3K27	H3K79	H4K20	H2BK5
монометилирование	активация	активация		активация	активация	активация	активация
ди-метилирование		репрессии		репрессии	активация
триметилирование	активация	репрессии		репрессии	активация, репрессия		репрессии
ацетилирование		активация	активация

ДНК снаружи, извивающаяся вокруг гистона внутри. Вид сверху через ось спирали

История

Гистоны были открыты в 1884 году Альбрехтом Косселем. Слово "гистон" появилось в конце XIX века и происходит от немецкого "Histon", имеющего неопределенное происхождение: возможно, от греческого histanai или от histos. До начала 1990-х годов гистоны считались всего лишь упаковочным материалом для ядерной ДНК. В начале 1990-х годов были открыты регуляторные функции гистонов.

Открытие гистона H5, по-видимому, относится к 1970-м годам.

Сохранение между видами

Гистоны содержатся в ядрах эукариотических клеток и в некоторых археях, а именно в Euryarchaea, но не в бактериях. Гистоновые белки являются одними из наиболее высококонсервированных белков у эукариот, что позволяет предположить, что они жизненно важны для биологии ядра. В отличие от них, зрелые сперматозоиды в основном используют протамины для упаковки своей геномной ДНК, скорее всего, для достижения еще более высокого коэффициента упаковки.

Ядерные гистоны являются высококонсервативными белками, то есть существует очень мало различий между аминокислотными последовательностями гистоновых белков разных видов. Линкерные гистоны обычно имеют более одной формы в пределах одного вида и также менее консервативны, чем основные гистоны.