En närmare titt

DNA är normalt tänkt som en spiralstege, men i eukaryot celler (celler med kärnor) DNA i kärnan strängs runt en serie spolformade proteiner som kallas histoner. Deras huvudfunktioner är att komprimera och kontrollera de långa trådarna av DNA. De komprimerar DNA: t genom att interagera med varandra för att bilda en struktur som en kompakt spole. Två varv av DNA lindas runt denna spole, bildar underenheterna kända som nukleosomer och minskar den effektiva längden av DNA åttafaldigt. Vid hög förstoring ser dessa DNA-histonkomplex ut som en serie pärlor på en sträng. Komplexen komprimeras ytterligare med en faktor fyra av ett linkerhiston som binder DNA: t mellan nukleosomerna och organiserar dem i en spole. På detta sätt organiseras en kromosom som innehåller 20 miljoner baspar DNA i cirka 100 000 nukleosomkärnpartiklar. Histoner är också involverade i att kontrollera vilka sekvenser av DNA som är aktiverade för transkription av RNA. När histoner modifieras kemiskt på vissa sätt kan de lossa greppet om DNA och låta det bli tillgängligt för proteiner som aktiverar transkription, eller de kan dra åt greppet om DNA och göra det otillgängligt. DNA i sig kan modifieras kemiskt i processen som kallas DNA-metylering, vilket är en annan mekanism för att reglera genuttryck. Man tror att histonerna förblir med samma DNA-sekvenser efter cellreplikation, så modifieringarna av histonerna och DNA gör att samma uppsättningar gener kan slås på och av i dottercellerna som i modercellen. Detta är ett sätt som multicellulära organismer kan skapa flera typer av celler (såsom muskel, lever och hud), även om de olika typerna av celler alla innehåller samma DNA i sina kärnor. Histonerna är bland de mest välbevarade proteinerna som är kända. Det finns bara två mindre förändringar i aminosyrasekvenserna för histonen betecknad H4 i ärten och ko, till exempel. Denna nästan enhetlighet över arter antyder att hela ytan av varje histon är viktig för dess funktion och att alla växter och djur använder histoner för samma funktioner.