Modificaciones comunes de las histonas
? La acetilación del residuo de lisina 27 en la histona H3 se asocia con una mayor activación transcripcional y, por lo tanto, se define como una señal potenciadora activa que H3K27ac está presente en los puntos TSS (sitio de inicio de la transcripción) que se encuentran tanto proximalmente como. distalmente.
? Las proteínas suelen sufrir acetilación en residuos de lisina, y esta reacción depende del acetil-CoA como donante del grupo acetilo. Durante la acetilación y desacetilación de histonas, las histonas se acetilan y desacetilan en sus residuos de lisina N-terminales como parte de la regulación genética. Estas reacciones son catalizadas por enzimas con actividad histona acetiltransferasa (HAT) o histona desacetilasa (HDAC), aunque las HAT y HDAC también pueden alterar el estado de acetilación de proteínas no histonas. La regulación de factores de transcripción, proteínas efectoras, chaperonas moleculares y proteínas citoesqueléticas mediante acetilación y desacetilación es un importante mecanismo regulador postraduccional. Estos mecanismos reguladores son similares a la fosforilación y desfosforilación por quinasas y fosfatasas. El estado de acetilación de una proteína no solo puede cambiar su actividad, sino que estudios recientes han demostrado que esta modificación postraduccional también puede interactuar con la fosforilación, metilación, ubiquitinación, acilación, etc., para controlar dinámicamente la transducción de señales celulares.
? Debido a que las modificaciones H3K27ac y H3K27me3 están en la misma posición en la cola de histonas, se antagonizan entre sí. H3K27ac se utiliza a menudo para encontrar potenciadores activos y potenciadores equilibrados que se restan de otra marca de potenciador H3K4me1 que contiene todos los potenciadores.
La acetilación se asocia a menudo con la regulación positiva de los genes. H3K27ac es un marcador de mejora positivo. Se encuentra en las regiones distales y proximales de los genes. Está enriquecido en sitios de inicio de transcripción (TSS). H3K27ac y H3K27me3*** comparten posición y existe un efecto antagónico entre ellos.
?H3K27me3 es la trimetilación de la lisina 27 en la histona H3. Esta trimetilación regula negativamente los genes cercanos formando una región de heterocromatina.
? La colocación de una marca represiva en la lisina 27 requiere el reclutamiento de reguladores de la cromatina por parte de factores de transcripción. Estos modificadores son complejos de modificación de histonas (estos complejos pueden modificar de manera valiosa las histonas para moverse alrededor de los nucleosomas y abrir la cromatina) o complejos de remodelación de la cromatina (que implican el movimiento de los nucleosomas sin modificarlos directamente). Como se ve con H3K27me3, estas marcas de histonas pueden servir como sitios de acoplamiento para otros activadores de proteínas. Esto ocurre mediante el silenciamiento de genes mediado por Polycomb mediante la metilación de histonas y las interacciones de cromodominio. El complejo represivo Polycomb (PRC); PRC2 media la trimetilación de la histona 3 en la lisina 27 a través de la actividad de la histona metiltransferasa. Esta etiqueta recluta PRC1, que se une y promueve la compactación de la cromatina. H3K27me3 está relacionado con la reparación de daños en el ADN, especialmente roturas de doble cadena causadas por recombinación homóloga.
?H3K4me3 es la trimetilación en el cuarto residuo de lisina de la proteína histona H3. H 3K4me3 a menudo se asocia con la activación transcripcional de genes cercanos. La trimetilación H3K4 regula la expresión génica mediante la remodelación de la cromatina a través del complejo NURF. Esto hace que el ADN de la cromatina sea más accesible a los factores de transcripción, lo que permite que los genes se transcriban y expresen en la célula. Específicamente, se descubrió que H3K4me3 regula positivamente la transcripción al transportar histona acetilasa y la enzima remodeladora de nucleosomas (NURF). H3K4me3 también juega un papel importante en la regulación genética del potencial y el linaje de las células madre. Esto se debe a que esta modificación de histonas es más común en regiones del ADN involucradas en el desarrollo y establecimiento de la identidad celular.
? H3K4me3 es una modificación de histonas de uso común.
H3K4me3 es una de las modificaciones de histonas menos abundantes. Sin embargo, está altamente enriquecido en promotores activos cerca del sitio de inicio de la transcripción (TSS) y se correlaciona positivamente con la transcripción. H3K4me3 se utiliza como codificación de histonas o marca de histonas en estudios epigenéticos (generalmente identificados mediante inmunoprecipitación de cromatina) para identificar promotores de genes activos. H3K4me3 promueve la activación genética mediante la acción del complejo NURF, un complejo proteico que actúa a través del motivo proteico del dedo PHD para remodelar la cromatina. Esto hace que el ADN de la cromatina sea accesible a los factores de transcripción, lo que permite que los genes se transcriban y expresen en la célula.
?H3K4me1 es la monometilación en el cuarto residuo de lisina de la histona H3, a menudo asociada con potenciadores de genes.
H3K4me1 está enriquecido en regiones potenciadoras activas y preparadas. Los potenciadores son iniciados por la histona H3K4 mono/dimetiltransferasa MLL4 y luego activados por la histona H3K27 acetiltransferasa p300. H3K4me1 afina, en lugar de controlar, la actividad y función del potenciador. H3K4me1 con MLL3/4 también puede actuar sobre promotores y reprimir genes
? H3K9me3 es la trimetilación en el noveno residuo de lisina de la histona H3, asociada con la heterocromatina
¿H3K36me3 es la trimetilación de la histona H3? 36.º residuo de lisina de la histona H3, que está relacionado con la región del gen. Por lo general, H3K36me3 define el exón y está relacionado con la reparación del daño del ADN.