Histony

Funkcje

Zagęszczanie nici DNA

Histony działają jak szpule, wokół których wije się DNA. W ten sposób duże genomy eukariotów zostają upakowane tak, by zmieściły się wewnątrz jąder komórkowych. Zagęszczona cząsteczka jest 40 000 razy krótsza niż cząsteczka nierozpakowana.

Regulacja chromatyny

Histony ulegają zmianom, które zmieniają ich interakcje z DNA i białkami jądrowymi. Długotrwałe zmiany w interakcji histon/DNA wywołują efekty epigenetyczne. Uważa się, że kombinacje modyfikacji tworzą kod, tzw. kod histonowy. Modyfikacje histonów biorą udział w różnych procesach biologicznych, takich jak regulacja genów, naprawa DNA i kondensacja chromosomów (mitoza).

Przykłady

Przykładami modyfikacji histonów w regulacji transkrypcji są m.in:

Rodzaj modyfikacji	Histon
	H3K4	H3K9	H3K14	H3K27	H3K79	H4K20	H2BK5
monometylacja	aktywacja	aktywacja		aktywacja	aktywacja	aktywacja	aktywacja
dwumetylacja		represje		represje	aktywacja
tri-metylacja	aktywacja	represje		represje	aktywacja, represja		represje
acetylacja		aktywacja	aktywacja

DNA na zewnątrz, wijący się wokół histonów wewnątrz. Widok od góry przez oś helikalną

Historia

Histony zostały odkryte w 1884 roku przez Albrechta Kossela. Słowo "histon" pochodzi z końca XIX wieku i pochodzi od niemieckiego "Histon", o niepewnym pochodzeniu: być może od greckiego histanai lub od histos. Do początku lat 90-tych histony były uważane jedynie za materiał opakowaniowy dla jądrowego DNA. Na początku lat 90-tych odkryto regulacyjne funkcje histonów.

Odkrycie histonu H5 wydaje się być datowane na lata 70.

Zachowanie w obrębie gatunku

Histony występują w jądrach komórek eukariotycznych oraz u niektórych Archaea, a mianowicie Euryarchaea, ale nie u bakterii. Białka histonowe są jednymi z najlepiej konserwowanych białek u eukariotów, co sugeruje, że są one kluczowe dla biologii jądra. W przeciwieństwie do nich, dojrzałe plemniki w dużej mierze wykorzystują protaminy do upakowania swojego genomowego DNA, najprawdopodobniej w celu osiągnięcia jeszcze wyższego współczynnika upakowania.

Histony rdzeniowe są białkami o wysokim stopniu konserwatywności, to znaczy, że istnieje bardzo niewiele różnic pomiędzy sekwencjami aminokwasowymi białek histonowych różnych gatunków. Histony łącznikowe mają zazwyczaj więcej niż jedną formę w obrębie jednego gatunku i są również mniej konserwowane niż histony rdzeniowe.