histonirakenteen

Histonirakenne viittaa histonien ja DNA:n muodostamaan pakkausjärjestelmään, jonka avulla genominen DNA tiivistyy ja sitä voidaan säädellä geneettisen ilmaisun mukaan. Histonit ovat pieniä, perusproteineja, joissa on runsaasti lysiinia ja arginiinia. Kromatiinin ydin muodostaa nukleosoomin, jossa H2A-, H2B-, H3- ja H4-histoneista muodostuu histon oktametri. Noin 147 emästä DNA kiertyy noin 1,65 kierroksen ympäri oktametriä. Ympäröivä linker-DNA sekä histone H1 osallistuvat nukleosomien välisiin kontakteihin ja kromatiinin lisäpakkaukseen.

Histoneilla on ulkonevat N- ja C-terminaaliset jalat, jotka ovat alttiita post-translationalisille modifikaatioille, kuten asetylaatiolle, metylaatiolle, fosforylaatiolle ja ubikvitinoinnille. Näiden modifikaatioiden paikat ja yhdistelmät säätelevät kromatiinin tiukkuutta sekä transkriptio- ja DNA:n korjausprosesseja.

Lisäksi on histonivariantteja (esim. H3.3, CENP-A, H2A.Z), jotka sijaitsevat tietyillä genomisillä alueilla ja antavat erityisiä tehtäviä. Kromatiinin pakkautumista säätelevät remodelointireaktiot, jotka siirtävät tai vaihtavat nukleosomeja ATP:n avulla; esimerkkejä ovat SWI/SNF, ISWI ja CHD-ryhmän kompleksit. Uusien histonien asennus replikaation yhteydessä tapahtuu histonihoitajien, kuten CAF-1:n ja ASF1:n, avulla.

Histonirakenne on keskeinen tekijä geenien ilmaisussa, DNA:n korjausmekanismeissa sekä solujen kehityksessä ja epigenetiikassa. Häiriöt histonien modifikaatioissa ja varianteissa liittyvät moniin sairauksiin.