Acetilación de histonas

Las células eucariotas empaquetan su ADN envolviéndolo de manera muy compacta alrededor de unas proteínas llamadas histonas. Estas son una familia de proteínas pequeñas y de carga positiva. Las histonas humanas son H1, H2A, H2B, H3 y H4. El ADN, al tener carga negativa debido a la columna vertebral de azúcar-fosfato, se une firmemente a las histonas con carga positiva. El complejo de ADN y proteínas resultante se llama «cromatina». La unidad fundamental de la cromatina es el nucleosoma, que contiene nueve proteínas histonas y 166 pares de bases de ADN.

La estructura de la cromatina no sirve solo como un mecanismo de empaquetado, sino también como un regulador de la expresión génica. La posición del ADN puede afectar la accesibilidad de los responsables de la transcripción de ADN. Cuando el ADN está en una cromatina muy condensada (heterocromatina), se vuelve físicamente inaccesible para los responsables de la transcripción de ADN, como son los factores de transcripción y la ARN polimerasa.

Cada histona tiene una «cola» de 20 aminoácidos en su terminal N que se proyecta hacia fuera. A estas colas de histona pueden acceder varias enzimas modificadoras que eliminan o catalizan grupos químicos específicos adicionales, como el acetilo (-COCH3), el metilo y los grupos fosfato. La histona acetiltransferasa puede añadir grupos acetilo a la cola de histona, que tiene carga positiva, modificando así su carga. Al reducir la carga positiva de una cola de histona, la afinidad del ADN a las histonas se reduce, lo que abre la cromatina compacta y favorece la expresión génica. Otra enzima, llamada histona deacetilasa, hace lo contrario a la histona acetiltransferasa: elimina el grupo acetilo de las colas de histona, reprimiendo así la transcripción.

La acetilación de histonas es parte de la regulación génica.