Et nærmere kig

DNA opfattes normalt som en spiralstige, men i eukaryotisk celler (celler med kerner) DNA’et i kernen er spændt omkring en række spoleformede proteiner kendt som histoner. Deres hovedfunktioner er at komprimere og kontrollere de lange tråde af DNA. De komprimerer DNA’et ved at interagere med hinanden for at danne en struktur som en kompakt spole. To omdrejninger af DNA vikles rundt om denne spole, der danner underenhederne kendt som nukleosomer og nedsætter den effektive længde af DNA otte gange. Ved høj forstørrelse ligner disse DNA-histonkomplekser en række perler på en streng. Komplekserne komprimeres yderligere med en faktor på fire af en linker-histon, der binder DNA’et mellem nukleosomerne og organiserer dem i en spole. På denne måde organiseres et kromosom indeholdende 20 millioner basepar DNA i ca. 100.000 nukleosomkernepartikler. Histoner er også involveret i at kontrollere, hvilke sekvenser af DNA der er tændt for transkription af RNA. Når histoner kemisk modificeres på bestemte måder, kan de løsne deres greb om DNA’et og lade det blive tilgængeligt for proteiner, der aktiverer transkription, eller de kan stramme grebet om DNA’et og gøre det utilgængeligt. DNA selv kan være kemisk modificeret i processen kendt som DNA-methylering, hvilket er en anden mekanisme til regulering af genekspression. Det antages, at histonerne forbliver med de samme DNA-sekvenser efter cellereplikation, så ændringerne af histonerne og DNA’en tillader, at de samme sæt gener kan tændes og slukkes i dattercellerne som i forældercellen. Dette er en måde, hvorpå flercellede organismer kan fremstille flere typer celler (såsom muskel, lever og hud), selvom de forskellige typer celler alle indeholder det samme DNA i deres kerner. Histonerne er blandt de mest velbevarede proteiner, der er kendt. Der er kun to mindre ændringer i aminosyresekvenserne af histonen betegnet H4 i f.eks. Ærten og ko. Denne næsten ensartethed på tværs af arter antyder, at hele overfladen af hver histon er vigtig for dens funktion, og at alle planter og dyr bruger histoner til de samme funktioner.