Histon Modifikasyonu

Histone proteinleri nükleozomdan uzanan esnek bir N-terminal kuyruğuna sahiptir. Bu histon kuyrukları genellikle asetilasyon, metilasyon, fosforilasyon ve ubliakinasyon gibi translasyon sonrası modifikasyonlara tabidir. Bu modifikasyonların özel kombinasyonları, kromatin katlanmasını ve dokuya özgü gen ekspresyonunu etkileyen “histon kodlarını” oluşturur.

Asetilasyon

Histone asetiltransfenaz enzimi histonlara asetil grubu ekler. Başka bir enzim olan histone deacetylase, asetil grubunu asetillenmiş histonlardan uzaklaştırır. N-terminal histon kuyruğunun 4. ve 9. pozisyonlarındaki lizin amino asitleri genellikle asetile edilir ve deasetile edilir. Asetilasyon histonların negatif yükünü arttırır. Bu, DNA-histon etkileşimini zayıflatır, bu da kromatinin gevşemesine ve DNA'ya erişimin artmasına neden olur. Örneğin, eritroid hücrelerinde, beta-globin geni, ekspresyonunu arttıran asetillenmiş histonlarla ilişkilidir. Genin inaktif olduğu eritroid olmayan hücrelerde, asetile edilmemiş histonlarla ilişkili olduğu bulunmuştur.

Metilasyon

Histone H3'ün lizin 9 pozisyonundaki histone kuyrukları, histone metiltransfez enzimi tarafından di- veya tri-metilasyon yapılabilir. Bu metilasyon, histon olmayan proteinlerin bağlanmasını başlatabilir ve kromatin sıkışmasını artırabilir. Metilasyon, histonlar üzerindeki pozitif yükü arttırır, bu da negatif yüklü DNA ve histonlar arasındaki afinitenin artmasına ve daha yüksek kromatin sıkışmasına neden olur. Heterokromatin olarak da bilinen baskılanmış kromatin, yüksek oranda metillenir.

Histon modifikasyonlarının özet tablosu ve gen ekspresyonu üzerindeki etkileri

Histon kodları veya modifikasyonları epigenetik olarak kalıtsaldır, yani bu değişiklikler genetik olarak kodlanmaz. Bu nedenle, bu değişiklikler epigenetik bir bellek olarak her hücre bölünmesi sırasında bir sonraki hücreye sadık bir şekilde aktarılır.