Histon
Histoner är proteiner som finns i eukaryota cellkärnor och som förpackar DNA i strukturella enheter som kallas nukleosomer. De är de viktigaste proteinkomponenterna i kromatin, den aktiva komponenten i kromosomerna.
Histonerna fungerar som spolarer som DNA vindlar runt och spelar en roll i genregleringen. Utan histoner skulle det avvecklade DNA:t i kromosomerna vara mycket långt. Varje mänsklig cell har till exempel cirka 1,8 meter DNA, men omlindat av histonerna har den cirka 90 millimeter kromatin, som när de dupliceras och kondenseras under mitosen resulterar i cirka 120 mikrometer kromosomer.
Histonerna samlas till en nukleosom.
Funktioner
Komprimering av DNA-strängar
Histonerna fungerar som spolar som DNA rullar runt. Detta gör att eukaryoternas stora genom får plats i cellkärnorna. Den komprimerade molekylen är 40 000 gånger kortare än en opackad molekyl.
Reglering av kromatin
Histonerna genomgår förändringar som ändrar deras samverkan med DNA och kärnproteiner. Långsiktiga förändringar i samspelet mellan histon och DNA orsakar epigenetiska effekter. Kombinationer av ändringar anses utgöra en kod, den så kallade histonkoden. Histonmodifieringar verkar i olika biologiska processer som genreglering, DNA-reparation och kromosomkondensering (mitos).
Exempel
Exempel på histonmodifieringar i transkriptionsreglering är:
| Typ av ändring | Histon | ||||||
| H3K4 | H3K9 | H3K14 | H3K27 | H3K79 | H4K20 | H2BK5 | |
| Monometylering | aktivering | aktivering | aktivering | aktivering | aktivering | aktivering | |
| Di-metylering | förtryck | förtryck | aktivering | ||||
| Tri-metylering | aktivering | förtryck | förtryck | aktivering, | förtryck | ||
| acetylering | aktivering | aktivering | |||||
DNA på utsidan som slingrar sig runt histon på insidan. Vy överifrån genom den spiralformade axeln
Historia
Histoner upptäcktes 1884 av Albrecht Kossel. Ordet "histon" är från slutet av 1800-talet och kommer från det tyska ordet "Histon", vars ursprung är osäkert: kanske från grekiskans histanai eller histos. Fram till början av 1990-talet avfärdades histonerna som enbart förpackningsmaterial för kärn-DNA. I början av 1990-talet upptäckte man histonernas reglerande funktioner.
Upptäckten av H5-histonet tycks gå tillbaka till 1970-talet.
Bevarande av olika arter
Histoner finns i kärnorna i eukaryota celler och i vissa arkéer, nämligen Euryarchaea, men inte i bakterier. Histonproteiner är bland de mest bevarade proteinerna hos eukaryoter, vilket tyder på att de är viktiga för kärnans biologi. Däremot använder mogna spermier i stor utsträckning protaminer för att paketera sitt genomiska DNA, sannolikt för att uppnå en ännu högre paketeringskvot.
Kärnhistoner är mycket bevarade proteiner, dvs. det finns mycket få skillnader mellan aminosyrasekvenserna i histonproteinerna hos olika arter. Linker histon har vanligtvis mer än en form inom en art och är också mindre konserverad än kärnhistonerna.
Frågor och svar
F: Vad är histoner?
S: Histoner är proteiner som finns i eukaryota cellkärnor och som paketerar DNA i strukturella enheter som kallas nukleosomer.
F: Vad är histonernas funktion?
S: Histonernas funktion är att fungera som spolar runt vilka DNA slingrar sig, paketera DNA i nukleosomer och spela en roll i genregleringen.
F: Vad skulle hända utan histoner?
S: Utan histoner skulle det avrullade DNA:t i kromosomerna vara mycket långt.
F: Hur mycket DNA finns det i varje mänsklig cell?
S: Varje mänsklig cell har ca 1,8 meter DNA.
F: Hur mycket kromatin har varje mänsklig cell?
S: Varje mänsklig cell har ca 90 millimeter kromatin.
F: Vad händer under mitosen?
S: Under mitosen dupliceras och kondenseras kromatin, vilket resulterar i ca 120 mikrometer kromosomer.
F: Vilken roll spelar histonerna i kromosomerna?
S: Histoner är de huvudsakliga proteinkomponenterna i kromatin, den aktiva komponenten i kromosomerna.
