Hvad er histoner?
Histoner er strukturer i eukaryotiske celler og nogle encellede mikroorganismer af phylum Euryarchaeota, der tjener som spoler, omkring hvilke cellens deoxyribonukleinsyre (DNA) vikles meget tæt. Uden den pladsbevaring, som histoner muliggør, kunne celler ikke indeholde deres eget DNA. Histoner spiller også vigtige roller i genekspression ved at aktivere eller hindre adgangen til transkription-aktive molekyler til DNA-generne. En tredje opgave er at opretholde strukturel integritet af DNA'et og af det langt større kromosom.
De stoffer, der indeholder histoner, er proteiner, der adskiller sig lidt fra art til art. De mest almindelige proteiner kaldes H1 / H5, H2A, H2B, H3 og H4. DNA'et er tæt bundet til histonerne af tiltrækningen mellem sidegrupperne af histonproteinerne og DNA'et. Denne attraktive kraft modificeres ved tilsætning af acetyl- eller methylgrupper til et par lysin- eller argininaminosyrer nær slutningen af H3- og H4-proteinerne. Stramningen eller løsningen af DNA-strengen resulterer i, at generne er tilgængelige eller utilgængelige, kendt som at tænde genet "til" eller "slukke."
I de fleste celler danner otte histonproteiner, der består af to hver af H2A, H2B, H3 og H4, uanset kilden en octetstruktur. Cirka 146 basepar af DNA vikles omkring oktetstrukturen næsten to gange for at danne et "nukleosom." En kort DNA-sløjfe, stabiliseret af H1-proteinet eller dets H5-analog, fører til det næste nukleosom og danner en struktur, der ofte er karakteriseret som "perler på en streng." Nukleosomerne og deres forbundne DNA-sektioner danner stramme spiraler med seks nukleosomer pr. Tur for at fremstille det, der kaldes kromatinfibre. Fibrene pakkes sammen for at danne et kromosom.
Histonproteiner H2A, H2B, H3 og H4 har relativt lav molekylvægt og består af 120 til 135 aminosyrer pr. Proteinmolekyle. Histoner H1 / H5 er meget længere og giver strukturelle rammer for nukleosomerne, ligesom en stålstang, der forbinder en række skiver. I humane celler, hvis alt DNA var uopviklet og lagt ende til ende, ville strengen være ca. 70 inches lang (1,8 m), men alligevel kun ca. 0,0000,007 inches tyk (180 nanometer). Ved at samle og genvække understrukturer fungerer de 23 par kromosomer i en kerne, der i sig selv er mindre end 0,0004 inches (10 mikrometer) i diameter. Histoner gør denne foldning mulig ved at kontrollere det molekylære miljø.
Histoner blev oprindeligt antaget at have kun de ovennævnte typer. Forskning har dog peget på meget mere mangfoldighed, end der tidligere blev accepteret. De basiske molekyler er stadig relativt ens, selv mellem organismer, der er så forskellige som gær og pattedyr. Denne egenskab kaldes evolutionær bevarelse. Det indikerer, at selv små variationer i disse molekyler resulterer i celler, som hverken kunne trives eller ville reproducere og forårsage skade og evolutionære sanktioner for organismen.