Histone
Histoner er proteiner, der findes i eukaryote cellekerner, og som pakker DNA'et ind i strukturelle enheder kaldet nukleosomer. De er de vigtigste proteinkomponenter i kromatin, den aktive komponent i kromosomerne.
Histoner fungerer som spoler, som DNA vikler sig rundt om, og spiller en rolle i genreguleringen. Uden histoner ville det afviklede DNA i kromosomerne være meget langt. F.eks. har hver menneskecelle ca. 1,8 meter DNA, men viklet om histonerne har den ca. 90 millimeter kromatin, som, når de duplikeres og kondenseres under mitosen, resulterer i ca. 120 mikrometer kromosomer.
Samling af histoner til et nukleosom
Funktioner
Komprimering af DNA-strenge
Histoner fungerer som spoler, som DNA vikler sig rundt om. Dette gør det muligt at pakke eukaryoternes store genomer ind i cellekerner. Det komprimerede molekyle er 40 000 gange kortere end et ukomprimeret molekyle.
Chromatin-regulering
Histoner undergår ændringer, som ændrer deres interaktion med DNA og kerneproteiner. Langvarige ændringer i histon/DNA-interaktionen forårsager epigenetiske virkninger. Kombinationer af ændringer menes at udgøre en kode, den såkaldte histonkode. Histonmodifikationer virker i forskellige biologiske processer som f.eks. genregulering, DNA-reparation og kromosomkondensering (mitose).
Eksempler
Eksempler på histonmodifikationer i forbindelse med transkriptionsregulering omfatter:
| Type af ændring | Histon | ||||||
| H3K4 | H3K9 | H3K14 | H3K27 | H3K79 | H4K20 | H2BK5 | |
| mono-methylering | aktivering | aktivering | aktivering | aktivering | aktivering | aktivering | |
| di-methylering | undertrykkelse | undertrykkelse | aktivering | ||||
| tri-methylering | aktivering | undertrykkelse | undertrykkelse | aktivering, | undertrykkelse | ||
| acetylering | aktivering | aktivering | |||||
DNA på ydersiden snor sig rundt histon på indersiden. Set fra toppen gennem den spiralformede akse
Historie
Histoner blev opdaget i 1884 af Albrecht Kossel. Ordet "histon" stammer fra slutningen af det 19. århundrede og er afledt af det tyske "Histon", hvis oprindelse er usikker: måske fra græsk histanai eller histos. Indtil begyndelsen af 1990'erne blev histonerne afvist som værende blot pakkemateriale til kerne-DNA. I begyndelsen af 1990'erne opdagede man histonernes regulerende funktioner.
Opdagelsen af H5-histonet synes at gå tilbage til 1970'erne.
Bevarelse på tværs af arter
Histoner findes i kerner af eukaryote celler og i visse Archaea, nemlig Euryarchaea, men ikke i bakterier. Histonproteiner er blandt de mest bevarede proteiner i eukaryoter, hvilket tyder på, at de er afgørende for kernenes biologi. Modne sædceller bruger derimod i vid udstrækning protaminer til at pakke deres genomiske DNA, sandsynligvis for at opnå en endnu højere pakningsgrad.
Kernehistoner er meget bevarede proteiner, dvs. at der er meget få forskelle mellem aminosyresekvenserne af histonproteinerne fra forskellige arter. Linker histon har normalt mere end én form inden for en art og er også mindre bevaret end kernehistonerne.
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er histoner?
A: Histoner er proteiner, der findes i eukaryote cellekerner, og som pakker DNA ind i strukturelle enheder kaldet nukleosomer.
Q: Hvad er histonernes funktion?
A: Histonernes funktion er at fungere som spoler, som DNA snor sig omkring, pakke DNA ind i nukleosomer og spille en rolle i genreguleringen.
Q: Hvad ville der ske uden histoner?
A: Uden histoner ville det afviklede DNA i kromosomerne være meget langt.
Q: Hvor meget DNA er der i hver menneskecelle?
A: Hver menneskecelle har omkring 1,8 meter DNA.
Q: Hvor meget kromatin har hver menneskecelle?
A: Hver menneskecelle har omkring 90 millimeter kromatin.
Q: Hvad sker der under mitose?
A: Under mitosen duplikeres og kondenseres kromatin, hvilket resulterer i ca. 120 mikrometer kromosomer.
Q: Hvilken rolle spiller histoner i kromosomerne?
A: Histoner er de vigtigste proteinkomponenter i kromatin, den aktive komponent i kromosomer.
