O privire mai atentă

ADN-ul este conceput în mod normal ca o scară spirală, dar în eucariote celulelor (celule cu nuclei) ADN-ul din nucleu este strâns în jurul unei serii de proteine în formă de bobină cunoscute sub numele de histone. Funcțiile lor principale sunt de a compacta și controla firele lungi de ADN. Compactează ADN-ul interacționând unul cu celălalt pentru a forma o structură ca o bobină compactă. Două ture de ADN sunt înfășurate în jurul acestei bobine, formând subunitățile cunoscute sub numele de nucleozomi și scăzând lungimea efectivă a ADN-ului de opt ori. La o mărire mare, acești complexe ADN-histone arată ca o serie de margele pe un șir. Complexele sunt în continuare compactate cu un factor de patru de către o histonă linker care leagă ADN-ul între nucleozomi, organizându-i într-o bobină. În acest fel, un cromozom care conține 20 de milioane de perechi de baze de ADN este organizat în aproximativ 100.000 de particule nucleice de nucleozom. Histonele sunt, de asemenea, implicate în controlul secvențelor de ADN care sunt activate pentru transcrierea ARN-ului. Atunci când histonele sunt modificate chimic în anumite moduri, acestea își pot slăbi controlul asupra ADN-ului și îi permit să devină accesibil proteinelor care activează transcripția sau pot strânge controlul asupra ADN-ului și îl pot face inaccesibil. ADN-ul în sine poate fi modificat chimic în procesul cunoscut sub numele de metilare a ADN-ului, care este un alt mecanism de reglare a expresiei genelor. Se crede că histonele rămân cu aceleași secvențe de ADN după replicarea celulară, astfel încât modificările histonelor și ADN-ului permit ca aceleași seturi de gene să fie activate și oprite în celulele fiice ca și în celula părinte. Aceasta este o modalitate prin care organismele multicelulare pot produce mai multe tipuri de celule (cum ar fi mușchiul, ficatul și pielea), chiar dacă diferitele tipuri de celule conțin același ADN în nucleele lor. Histonele se numără printre cele mai bine conservate proteine cunoscute. De exemplu, există doar două modificări minore în secvențele de aminoacizi ale histonei desemnate H4 în mazăre și vacă. Această aproape uniformitate între specii sugerează că întreaga suprafață a fiecărei histone este importantă pentru funcția sa și că toate plantele și animalele folosesc histone pentru aceleași funcții.