Modificação de Histona

As proteínas histonas têm uma cauda N-terminal flexível que se estende para fora do nucleossoma. Estas caudas das histonas são frequentemente sujeitas a modificações pós-translacionais, tais como acetilação, metilação, fosforilação, e ubiquitinação. Combinações específicas destas modificações formam “códigos de histonas” que influenciam o empacotamento da cromatina e a expressão genética específica de cada tecido.

Acetilação

A enzima histona acetiltransferase adiciona o grupo acetilo às histonas. Outra enzima, histona desacetilase, remove o grupo acetilo de histonas acetiladas. Os aminoácidos lisina nas posições 4 e 9 da cauda N-terminal das histonas são muitas vezes acetilados e desacetilados. A acetilação aumenta a carga negativa das histonas. Isto enfraquece a interação DNA-histona, resultando em um afrouxamento da cromatina e maior acesso ao DNA. Por exemplo, nos eritrócitos, o gene da beta-globina está associado a histonas acetiladas que aumentam a sua expressão. Em não eritrócitos em que o gene está inativo, ele está associado a histonas não acetiladas.

Metilação

As caudas de histonas na posição da lisina 9 da histona H3 podem ser di- ou tri-metiladas pela enzima histona metiltransferase. Esta metilação pode iniciar a ligação de proteínas não histonas e aumentar a compactação da cromatina. A metilação aumenta a carga positiva sobre as histonas, resultando em maior afinidade entre o DNA negativamente carregado e as histonas e maior compactação da cromatina. A cromatina reprimida, também conhecida como heterocromatina, é altamente metilada.

Tabela resumida de modificações de histonas e os seus efeitos na expressão de genes

Os códigos ou modificações de histonas são herdados epigeneticamente, o que significa que estas modificações não são geneticamente codificadas. Assim, estas modificações são fielmente passadas para a célula seguinte durante cada divisão celular como uma memória epigenética.