Modificaciones en las Histonas

El ADN se trata de una doble hebra de gran longitud, por lo que es necesaria una compactación y enrollamiento del mismo para que quepa en el núcleo de la célula. Esta sería la función estructural de las histonas, proteínas que permiten el enrollamiento de la doble hebra sobre un octámero de estas proteínas (H2A-H2B, H3-H4) dando paso al llamado "collar de perlas".

Las histonas presentan una cola de aminoácidos, entre los cuales se encuentran la arginina y la lisina; estos le confieren su carácter policatiónico (carga positiva). Este aspecto es lo que le permite unirse a los grupos fosfato (carga negativa) del ADN por atracción electrostática.

El principal mecanismo para modificar las histonas consiste en la acetilación de dichas proteínas.

Es en las lisinas donde se añade un grupo acetilo con el fin de cambiar la estructura de las histonas, y por ende, la compactación del ADN. Esto se lleva a cabo por histona-acetilasas, mientras que las desacetilasas tienen la función opuesta. Mediante esta acetilación se logra la eliminación de la carga positiva de la lisina, causando la separación del ADN de las histonas (al no existir ya atracción electroestática).

Esta apertura de regiones del ADN causada por la acetilación, permite la lectura de la ARN polimerasa de los lugares que antes no eran accesibles. Por lo tanto, la acetilación de histonas llevaría a la expresión de un gen antes inaccesible.

Entre las modificaciones que sufren las histonas, a parte de la ya comentada acetilación, podemos observar metilaciones (adición de un grupo metilo), fosforilaciones (adición de un grupo fosfato), ubiquitinaciones / sumoilaciones (adición de ubiquitina o similares), entre otros.
Estos mecanismos proteicos pueden conllevar silenciamiento de genes, o activación de los mismos. [2]

Inactivación de genes por proteínas remodeladoras de cromatina en histonas [1]