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Modificações epigenéticas das histonas


Autor: Dr. Size Termanis

o Código histona é o resumo das modificações epigenéticas das histonas e suas funções (Jenuwein & Allis, 2001).
Se você der uma olhada mais de perto no Histone, é impressionante que eles consistam em uma parte globular com extremidades não estruturadas (estendidas) (terminais N e C). As regiões globulares das histonas formam o núcleo do nucleossomo, que é envolvido no DNA. As extremidades não estruturadas, pelo contrário, se projetam da estrutura do nucleossomo.
As histonas podem ser quimicamente modificadas em áreas não estruturadas e globulares. Estas são modificações epigenéticas. Nas últimas décadas, centenas de modificações de histonas foram descobertas, agora agrupadas no chamado 'código de histonas'. As modificações mais estudadas são acetilação (Ac), metilação (Me), fosforilação (P) e ubiquitinação (Ub).

nomenclatura

Ao descrever modificações de histonas, uma nomenclatura específica é usada.
Será exibido:
(1) Qual histona é modificada (H2A, H2B, H3 ou H4).
(2) O aminoácido que é modificado e sua posição dentro da proteína histona (por exemplo, lisina 9, K9).
(3) A natureza da modificação (por exemplo, metilação - Me, acetilação-Ac, ubiquitinilação -Ub, etc.).
(4) O número de grupos químicos anexados. Em muitos casos, uma, duas ou até três moléculas químicas idênticas podem ser ligadas ao aminoácido. (por exemplo, me1, me2 ou me3).
Exemplos:
H3K9me3 - Metilação tripla do aminoácido lisina na nona posição da proteína histona H3.
H3K9ac Acetilação do aminoácido lisina na nona posição da proteína histona H3.

Efeito de modificações de histonas no genoma

Modificações de histonas podem afetar o genoma de duas maneiras.
1. Inibindo e promovendo a ligação de fatores
Diferentes modificações de histonas podem ser platôs conectivos para vários fatores reguladores. Por exemplo, H3K9ac e H3K4me3 podem promover a ligação de 'ativadores' e inibir 'inibidores'. Isso leva à 'abertura' da cromatina e da ativação do gene. Por outro lado, H3K27me3, H3K9me3 e H3K20me3 são exemplos de modificações que promovem a ligação de 'inibidores' e inibem 'ativadores'. Isso leva a uma estrutura cromatina fechada na qual os genes são inativos. Assim, a modificação de histonas é, por assim dizer, um sinal para a ligação de fatores reguladores.
2. Modificação direta da estrutura de histonas de DNA
Algumas modificações de histonas, especialmente na região globular nos pontos de contato entre histonas e DNA, podem alterar diretamente a estrutura da cromatina. Algumas modificações promovem o desenrolamento do DNA do núcleo das histonas (por exemplo, H3K122ac) e outras promovem a bobina mais estreita (H3K64me).
Frequentemente, uma combinação dos mecanismos acima é usada para obter a estrutura de cromatina desejada.