Histon

Kompaktierung von DNA-Strängen

Histone fungieren als Spulen, um die sich die DNA windet. Damit werden die großen Genome von Eukaryonten so verpackt, dass sie in die Zellkerne passen. Das verdichtete Molekül ist 40.000 Mal kürzer als ein unverpacktes Molekül.

Chromatin-Regulierung

Histone unterliegen Veränderungen, die ihre Interaktion mit DNA und Kernproteinen verändern. Langfristige Veränderungen in der Histon/DNA-Interaktion führen zu epigenetischen Effekten. Es wird angenommen, dass Kombinationen von Modifikationen einen Code bilden, den so genannten Histon-Code. Histonmodifikationen wirken in verschiedenen biologischen Prozessen wie Genregulation, DNA-Reparatur und Chromosomenkondensation (Mitose).

Beispiele

Beispiele für Histonmodifikationen in der Transkriptionsregulation sind

Die Histonen wurden 1884 von Albrecht Kossel entdeckt. Das Wort "Histon" stammt aus dem späten 19. Jahrhundert und stammt aus dem deutschen "Histon", dessen Herkunft ungewiss ist: vielleicht vom griechischen histanai oder vom histos. Bis Anfang der 1990er Jahre wurden Histone als bloßes Verpackungsmaterial für nukleare DNA abgetan. In den frühen 1990er Jahren wurden die regulatorischen Funktionen der Histone entdeckt.

Die Entdeckung des H5-Histons scheint auf die 1970er Jahre zurückzugehen.

Histone finden sich in den Kernen eukaryotischer Zellen und in bestimmten Archaeen, namentlich Euryarchaeen, aber nicht in Bakterien. Histon-Proteine gehören zu den am höchsten konservierten Proteinen in Eukaryonten, was darauf hindeutet, dass sie für die Biologie des Zellkerns von entscheidender Bedeutung sind. Im Gegensatz dazu verwenden reife Spermien Protamine weitgehend zur Verpackung ihrer genomischen DNA, was höchstwahrscheinlich zu einem noch höheren Verpackungsverhältnis führt.

Kernhistone sind hochkonservierte Proteine, d.h. es gibt nur sehr wenige Unterschiede zwischen den Aminosäuresequenzen der Histonproteine verschiedener Spezies. Linkerhiston hat normalerweise mehr als eine Form innerhalb einer Spezies und ist auch weniger konserviert als die Kernhistone.