Biologia · Glossário

O que é Modificações das histonas?

Definição 1.4 Biologia universitária — 3.º ano · Capítulo 1 — Cromatina e epigenética

Os resíduos das caudas das histonas sofrem modificações covalentes: acetilação de lisinas (que neutraliza sua carga positiva e afrouxa o aperto sobre o DNA), metilação de lisinas e argininas (um, dois ou três grupos metila, sem mudança de carga), fosforilação de serinas, ubiquitinação de lisinas. Uma modificação é nomeada pela histona, pelo resíduo e pelo grupo: H3K4me3 é a histona H3, lisina 4, trimetilada; H3K27ac é a H3 com a lisina 27 acetilada. O código das histonas é a correlação entre combinações de marcas e o estado do gene subjacente: H3K4me3 e H3K27ac em promotores e intensificadores ativos, H3K36me3 ao longo dos corpos dos genes transcritos, H3K9me3 na heterocromatina constitutiva, H3K27me3 em genes silenciados durante o desenvolvimento. As enzimas que acrescentam uma marca são escritores (acetiltransferases de histonas, HATs; metiltransferases), as que a removem são apagadores (desacetilases de histonas, HDACs; desmetilases), e as proteínas que se ligam a uma marca e agem sobre ela são leitores: um bromodomínio liga acetil-lisina, um cromodomínio metil-lisina.

Exemplos

Exemplo 1.11 (Números)

Os valores medidos em células de mamífero são μ0.99\mu \approx 0.99 e δ0.02\delta \approx 0.02 por divisão num CpG típico. Então p=0.02/0.030.67p^{*} = 0.02/0.03 \approx 0.67, próximo da fração metilada de todo o genoma, e μδ=0.97\mu - \delta = 0.97: um sítio totalmente metilado entregue apenas à maquinaria estaria a meio caminho de volta à média após ln2/0.0323\ln 2 / 0.03 \approx 23 divisões. Um promotor silenciado que permanece silencioso durante as centenas de divisões de uma vida precisa, portanto, de mais do que a DNMT1: os leitores de metil-CpG recrutam a metilação da H3K9 e os leitores da H3K9 recrutam a DNMT3, de modo que uma ilha densa de marcas eleva seu próprio μ\mu rumo a 11 e abaixa o δ\delta vizinho rumo a 00. Inversamente, uma célula que perde a DNMT1 perde a marca passivamente: com μ=δ=0\mu = \delta = 0 a fração de fitas metiladas cai pela metade a cada divisão.

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