Kas ir histoni?

Vielas, kas satur histonus, ir olbaltumvielas, kas dažādās sugās atšķiras. Visizplatītākās olbaltumvielas sauc par H1/H5, H2A, H2B, H3 un H4. DNS ir cieši saistīta ar histoniem, piesaistot histona proteīnu sānu grupas un DNS. Šis pievilcīgais spēks tiek modificēts, pievienojot acetil- vai metilgrupas dažām lizīna vai arginīna aminoskābēm netālu no H3 un H4 proteīnu gala. DNS virknes savilkšana vai atslābināšana izraisa to, ka gēni kļūst pieejami vai nepieejami, ko sauc par gēna “ieslēgšanu” vai “izslēgšanu”.

Lielākajā daļā šūnu neatkarīgi no avota astoņi histona proteīni, kas sastāv no diviem H2A, H2B, H3 un H4, veido okteta struktūru. Apmēram 146 DNS bāzes pāri apvij okteta struktūru gandrīz divas reizes, veidojot “nukleosomu”. Īsa DNS cilpa, ko stabilizē H1 proteīns vai tā H5 analogs, noved pie nākamās nukleosomas, veidojot struktūru, ko bieži raksturo kā “krelles uz virknes”. Nukleosomas un to savienojošās DNS sekcijas veido ciešas spirāles ar sešām nukleosomām katrā pagriezienā, lai izveidotu tā sauktās hromatīna šķiedras. Šķiedras saplūst kopā, veidojot hromosomu.

Histonu proteīniem H2A, H2B, H3 un H4 ir salīdzinoši zema molekulmasa, kas sastāv no 120 līdz 135 aminoskābēm vienā proteīna molekulā. Histoni H1/H5 ir daudz garāki un piešķir nukleozomām strukturālu ietvaru, līdzīgi kā tērauda stienis, kas savieno disku sēriju. Cilvēka šūnās, ja visa DNS būtu attīta un novietota no gala līdz galam, pavediens būtu aptuveni 1,78 m garš (1.8 m), bet tikai aptuveni 0 cm biezs (180 nanometri). Satinot un atgriežot apakšstruktūras, 23 hromosomu pāri darbojas kodolā, kura diametrs ir mazāks par 0 cm (10 mikrometriem). Histoni padara šo locīšanu

iespējams, kontrolējot molekulāro vidi.

Sākotnēji tika uzskatīts, ka histoniem ir tikai iepriekš minētie veidi. Tomēr pētījumi ir norādījuši uz daudz lielāku daudzveidību, nekā tika pieņemts iepriekš. Pamatmolekulas joprojām ir relatīvi vienādas pat starp organismiem, kas ir tik atšķirīgi kā raugs un zīdītāji. Šo iezīmi sauc par evolucionāro saglabāšanu. Tas norāda, ka pat nelielas šo molekulu atšķirības rada šūnas, kas vai nu nevarētu attīstīties, vai vairoties un radītu organismam bojājumus un evolūcijas sodus.