Epigenetik, DNA dizilerini değiştirmeden bir hücrenin fenotipindeki kalıtsal değişikliklerin incelenmesidir. Hücre soyunu, pozisyon etkili değişkenliği, dozaj telafisini ve telomerler ve sentromeres gibi kromatin yapılarının bakımını sağlamak için diferansiyel gen ekspresyon deseni için bir bellek formu sağlar. Örneğin, sentromerin kromozomlar üzerindeki yapısı ve yeri epigenetik olarak kalıtsaldır. İşlevselliği, altta yatan DNA dizisi tarafından değil, kromatin organizasyonu ve histon varyantları tarafından belirlenir veya sağlanır. Kurulduktan sonra, sentromere organizasyonu ve işlevleri birkaç hücre bölümü aracılığıyla sabit bir şekilde kalıtsal kalır.
Histonlar epigenetik mirasın merkezidir
Nükleozomda, hem DNA hem de histonlar kimyasal olarak modifiye edilir. DNA, sitozin kalıntılarında metillenir ve histonlar metillenmiş, asetillenmiş veya fosforile edilmiştir. Bu değişikliklerin her biri histon kodu adı verilen bir sinyal oluşturur. Son gelişmeler, iyi niyetli bir epigenetik işaret olarak metilasyonu ve epigenetik izlerin birincil taşıyıcısı olarak kromatin karmaşıklığını vurgulamaktadır. Histon varyantlarının belirli konumlarda ve zamanda bulunması kromatin organizasyonunun karmaşıklığını arttırır.Örneğin, HİSTON H3 varyantı CENP-A, DNA sentezinden bağımsız bir şekilde bir nükleozom içine dahil edilir ve alışılmadık derecede kararlı bir nükleozom ile sonuçlanır.
Histonların kalıtımı
DNA metilasyonu, HİSTONLARIN DNA iplikçikleri üzerinde birikmesi ve histonların veya histon kodunun translasyon sonrası modifikasyonları replikasyon makinelerine bağlanır. Bir DNA işlem faktörü olan PCNA, DNA replikasyonunu epigenetik işaretlerin kalıtımı ile bağlayan hayati bir proteindir. Çoğaltma çatalında, nükleozomlar, h2a-H2B dimerleri çoğaltma çatalından tamamen çıkarılacak şekilde yer değiştirir. Ebeveyn H3-H4 tetramerleri daha sonra yavru iplikçiklerine dağıtılır ve ardından nükleozomları tamamlamak için yeni sentezlenmiş histon alt birimlerinin ebeveyn histonları üzerine yerleştirilmesi sağlanır.
