1. DNA di imballaggio:
* Struttura della cromatina: Il DNA è incredibilmente lungo e magro. Per adattarsi all'interno del nucleo di una cellula, deve essere ben confezionato. Gli istoni agiscono come bobine attorno alle quali si avvolgono il DNA, formando strutture chiamate nucleosomi.
* nucleosomi: Ogni nucleosoma è costituito da circa 147 coppie di basi di DNA avvolte attorno a un nucleo di otto proteine dell'istone (due ciascuna di H2A, H2B, H3 e H4). Questo compattazione aiuta a condensare il DNA, permettendogli di adattarsi al nucleo.
* Struttura di ordine superiore: I nucleosomi si associano quindi ulteriormente tra loro e con l'istone H1 del linker per formare strutture di ordine superiore come solenoidi e fibre di cromatina. Questa organizzazione gerarchica garantisce un efficiente imballaggio e accessibilità del DNA.
2. Regolazione dell'espressione genica:
* Rimodellamento della cromatina: Il modo in cui il DNA è avvolto attorno agli istoni può influenzare l'espressione genica. Per esempio:
* strettamente confezionato: Se il DNA è strettamente imballato, è meno accessibile ai fattori di trascrizione, rendendo difficile l'espressione genica.
* Legamente pieno: Se il DNA è più vacificato, i fattori di trascrizione possono accedere più facilmente ai geni, portando ad una maggiore espressione genica.
* Modifiche dell'istone: Gli istoni possono essere modificati chimicamente (acetilazione, metilazione, fosforilazione, ecc.). Queste modifiche possono alterare l'interazione del DNA con il nucleo dell'istone, influenzando l'espressione genica.
* acetilazione: Spesso associato all'attivazione genica.
* metilazione: Può portare ad sia l'attivazione che la repressione, a seconda dell'istone specifico e della posizione della modifica.
3. Replica e riparazione del DNA:
* Accesso facilitante: Durante la replicazione del DNA, il DNA deve rilassarsi dagli istoni. Gli istoni svolgono un ruolo nella regolazione di questo processo, facilitando l'accesso al DNA per gli enzimi di replicazione.
* Riparazione del DNA: Allo stesso modo, le modifiche all'istone e i riarrangiamenti sono importanti per i meccanismi di riparazione del DNA, garantendo una riparazione accurata del DNA danneggiato.
In sintesi: Gli istoni sono essenziali per il corretto funzionamento delle nostre cellule. Compattano il DNA per adattarsi al nucleo, aiutare a regolare l'espressione genica e facilitare i processi come la replicazione e la riparazione. La comprensione della funzione dell'istone è cruciale per comprendere come i nostri geni sono regolati e come le interruzioni in questi processi possono portare a malattie.
