histonmarkeringarna

Histonmarkeringarna är covalenta posttranslationella modifieringar av histonproteinerna runt vilka DNA är lindat. De vanligaste modifieringarna är acetylering, metylering, fosforylering, ubiquitinering och sumoylering. Dessa modifieringar uppträder främst på histonernas N-terminaländar, men förekommer även i andra delar av histonerna och kan påverka hur tätt kromatin är packat. Tillsammans fungerar de som ett epigenetiskt språk som reglerar kromatinstruktur, genuttryck, DNA-reparation och replikation.

Histonmarkeringarna fungerar som bindningsställen för proteiner som reglerar kromatinets tillstånd. Acetylering kopplas ofta till öppet kromatin och aktivt genuttryck, medan vissa metyleringar kan vara antingen aktiva eller repressiva beroende på plats och kontext. Exempel på aktiva markörer är H3K4me3 och H3K27ac, medan H3K27me3 och H3K9me3 ofta kopplas till repressiva regioner och heterokromatin.

Läsare av histonmarkeringar innefattar proteiner med domäner som bromodomains (läsare av acetylmarkeringar), kromodomains (läsare av metyleringsmarkeringar) och Tudor-domäner. Writers och erasers av modifieringar omfattar histonacetyltransferaser (HATs) och histonmetyltransferaser (HMTs) samt histondeacetylaser (HDACs) och demetyleraser som reglerar metyleringsnivåer. Fosforyleringar regleras av kinaser och ubiquitinering/sumoylering styrs av specifika ligaser.

Metoder för forskning inkluderar ChIP-sekvensering (ChIP-seq) för att kartlägga histonmarkeringar i genomet, samt masspektrometri för att identifiera och kvantifiera modifieringarna. Histonmarkeringarna är centrala för utveckling, cellembryogenes, X-inaktivering, imprinting och många sjukdomstillstånd som cancer.