histonmerken

Histonmerken, ofte vertaald als histonemarkers of histonmodificaties, zijn chemische wijzigingen die plaatsvinden op histone eiwitten waar DNA omheen gewikkeld is. Deze modificaties treden meestal op op de N-terminale staarten van histonen H3 en H4, maar kunnen ook voorkomen op H2A en H2B. Veelvoorkomende modi zijn methylering, acetylering, fosforylering, ubiquitinering en soms sumoylatie of citrullinatie. Histonmerken beïnvloeden hoe strak DNA is opgerold in nucleosen en daarmee hoe toegankelijk genetische informatie is voor transcriptie en andere processen.

Histonmerken functioneren vaak in combinatie en worden geïnterpreteerd door een groep proteïnen die writers, erasers en readers worden genoemd. Writers zetten groepen op histonen (bijvoorbeeld histon methyltransferases en acetyltransferases), erasers verwijderen ze (demethylases en deacetylasen), en readers herkennen specifieke modi en veranderen vervolgens de chromatinestatus of recruiteren andere factorengroepen. Deze dynamische regulatie maakt histonen tot een centraal onderdeel van de epigenetische regulatie die reageert op ontwikkeling, signalen uit de omgeving en ziekteprocessen.

Enkele veel bestudeerde marks zijn H3K4me3, geassocieerd met actieve promotoren; H3K27ac, gekoppeld aan actieve enhancers; H3K27me3 en H3K9me3, geassocieerd met geprogrammeerde repressie en heterochromatine. Het patroon van histonmerken draagt bij aan het zogenaamde histone code-complex en kan samen met DNA-methylatie en chromatin remodeling de genexpressie finetunen. Histonmerken worden onder andere bestudeerd met chromatin immunoprecipitatie gevolgd door sequencing (ChIP-seq) en zijn belangrijk voor begrip van ontwikkeling, differentiatie en ziekte.