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Histonas são proteínas básicas encontradas nos núcleos (singular: núcleo) das células. Essas proteínas ajudam a organizar longas filas de DNA, o "azul" genético de todo ser vivo, em estruturas condensadas que podem caber em espaços comparativamente pequenos dentro do núcleo. Pense neles como carretéis, que permitem que muito mais fios se encaixem dentro de uma gaveta pequena do que seria o caso se comprimentos longos de fios fossem simplesmente enrolados e jogados dentro da gaveta.
As histonas não servem apenas como andaimes para as cadeias de DNA. Eles também participam da regulação gênica, afetando quando certos genes (isto é, comprimentos de DNA associados a um único produto proteico) são "expressos" ou ativados para transcrever o RNA e, finalmente, o produto proteico de um determinado gene contém instruções para a produção. Isto é controlado alterando ligeiramente a estrutura química das histonas através de processos relacionados chamados acetilação e desacetilação.
Fundamentos da histona
As proteínas histonas são bases, o que implica que elas carregam uma carga líquida positiva. Uma vez que o DNA é carregado negativamente, a histona e o DNA se associam prontamente um ao outro, permitindo que o "spool" mencionado acima ocorra. Uma única instância de muitos comprimentos de DNA envolvidos em um complexo de oito histonas forma o que é chamado de nucleossomo. Após exame microscópico, nucleossomos sucessivos em uma cromatídeo (isto é, uma fita de cromossomo) se assemelham a contas em uma cadeia.
Acetilação de Histonas
A acetilação da histona é a adição de um grupo acetila, uma molécula de três carbonos, a um "resíduo" de lisina em uma extremidade de uma molécula de histona. A lisina é um aminoácido, e os 20 ou mais aminoácidos são os blocos de construção das proteínas. Isso é catalisado pela enzima histona acetiltransferase (HAT).
Esse processo serve como um "interruptor" químico que aumenta a probabilidade de alguns dos genes próximos da cromatídeo serem transcritos para o RNA, enquanto torna outros menos propensos a serem transcritos. Isso significa que a acetilação do DNA por histonas altera a função do gene sem alterar realmente nenhum par de bases de DNA, um efeito conhecido como epigenético ("epi" significa "em cima de"). Isso ocorre porque as alterações na forma do DNA expõem mais "locais de ancoragem" para proteínas reguladoras que, de fato, dão ordens aos genes.
Desacetilação de Histonas
A histona desacetilase (HDAC) faz o oposto do HAT; isto é, remove um grupo acetil de uma porção de lisina da histona. Embora essas moléculas na teoria "competam" umas com as outras, foram identificados alguns grandes complexos que contêm porções HAT e HDAC, sugerindo que uma grande quantidade de ajuste fino ocorre no nível do DNA e na adição e subtração de grupos acetila.
O HAT e o HDAC desempenham papéis importantes nos processos de desenvolvimento do corpo humano, e falhas dessas enzimas em serem adequadamente reguladas têm sido associadas à progressão de várias doenças, entre elas o câncer.