Histon

Funkce

Kompaktování vláken DNA

Histony fungují jako cívky, kolem kterých se DNA navíjí. Díky tomu se velké genomy eukaryot vejdou do buněčných jader. Sbalená molekula je 40 000krát kratší než molekula bez obalu.

Regulace chromatinu

Histony procházejí změnami, které mění jejich interakci s DNA a jadernými proteiny. Dlouhodobé změny v interakci histonů s DNA způsobují epigenetické účinky. Předpokládá se, že kombinace modifikací tvoří kód, tzv. histonový kód. Modifikace histonů působí v různých biologických procesech, jako je regulace genů, oprava DNA a kondenzace chromozomů (mitóza).

Příklady

Mezi příklady modifikací histonů v regulaci transkripce patří:

Typ úpravy	Histon
	H3K4	H3K9	H3K14	H3K27	H3K79	H4K20	H2BK5
monomethylace	aktivace	aktivace		aktivace	aktivace	aktivace	aktivace
di-methylace		represe		represe	aktivace
tri-metylace	aktivace	represe		represe	aktivace, represe		represe
acetylace		aktivace	aktivace

DNA na vnější straně obtáčí histon na vnitřní straně. Pohled shora přes osu šroubovice

Historie

Histony objevil v roce 1884 Albrecht Kossel. Slovo "histon" pochází z konce 19. století a je odvozeno z německého "Histon", jehož původ je nejistý: snad z řeckého histanai nebo z histos. Až do počátku 90. let 20. století byly histony odmítány jako pouhý obalový materiál pro jadernou DNA. Na počátku 90. let 20. století byly objeveny regulační funkce histonů.

Objev histonu H5 se datuje do 70. let 20. století.

Zachování napříč druhy

Histony se nacházejí v jádrech eukaryotických buněk a v některých archeích, konkrétně v Euryarchaea, ale ne v bakteriích. Histonové proteiny patří mezi nejkonzervativnější proteiny u eukaryot, což naznačuje, že jsou životně důležité pro biologii jádra. Naproti tomu zralé spermatické buňky používají k balení genomové DNA z velké části protaminy, nejspíše proto, aby dosáhly ještě vyššího poměru balení.

Jádrové histony jsou vysoce konzervované proteiny, to znamená, že mezi aminokyselinovými sekvencemi histonových proteinů různých druhů je jen velmi málo rozdílů. Linkerový histon má v rámci jednoho druhu obvykle více než jednu formu a je také méně konzervovaný než jádrové histony.