Biología · Glosario

¿Qué es Modificaciones de las histonas?

Definición 1.4 Biología universitaria — tercer año · Capítulo 1 — Cromatina y epigenética

Los residuos de las colas de las histonas se modifican covalentemente: acetilación de las lisinas (que neutraliza su carga positiva y afloja la sujeción del ADN), metilación de lisinas y argininas (uno, dos o tres grupos metilo, sin cambio de carga), fosforilación de serinas, ubiquitinación de lisinas. Una modificación se nombra por histona, residuo y grupo: H3K4me3 es la histona H3, lisina 4, trimetilada; H3K27ac es la H3 con la lisina 27 acetilada. El código de histonas es la correlación entre las combinaciones de marcas y el estado del gen subyacente: H3K4me3 y H3K27ac en los promotores y los potenciadores activos, H3K36me3 a lo largo de los cuerpos de los genes transcritos, H3K9me3 en la heterocromatina constitutiva, H3K27me3 en los genes silenciados durante el desarrollo. Las enzimas que añaden una marca son escritores (histona-acetiltransferasas, HAT; metiltransferasas), las que la quitan son borradores (histona-desacetilasas, HDAC; desmetilasas), y las proteínas que se unen a una marca y actúan a partir de ella son lectores: un bromodominio une acetil-lisina, y un cromodominio, metil-lisina.

Ejemplos

Ejemplo 1.11 (Números)

Los valores medidos en células de mamífero son μ0.99\mu \approx 0.99 y δ0.02\delta \approx 0.02 por división en un CpG típico. Entonces p=0.02/0.030.67p^{*} = 0.02/0.03 \approx 0.67, próximo a la fracción metilada de todo el genoma, y μδ=0.97\mu - \delta = 0.97: un sitio completamente metilado dejado a solas con la maquinaria estaría a medio camino de la media tras ln2/0.0323\ln 2 / 0.03 \approx 23 divisiones. Un promotor silenciado que siga silencioso durante los centenares de divisiones de una vida necesita por tanto algo más que la DNMT1: los lectores de CpG metilado reclutan metilación de H3K9 y los lectores de H3K9 reclutan a DNMT3, de manera que una isla densa de marcas eleva su propio μ\mu hacia 11 y baja el δ\delta de al lado hacia 00. A la inversa, una célula que pierde la DNMT1 pierde la marca de forma pasiva: con μ=δ=0\mu = \delta = 0 la fracción de hebras metiladas se reduce a la mitad en cada división.

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