Las histonas
El ADN es la molécula donde se almacena la información heredable de la célula. Su tamaño es extraordinariamente grande, si el ADN que forma un cromosoma humano se pudiese estirar completamente tendría una longitud de unos 5 cm en línea. El tamaño medio de una célula eucariota son unas 100 micras, unas 500 veces menor, y el núcleo, donde se almacenan los cromosomas es todavía más pequeño. Es por su enorme tamaño que las hebras de ADN han de ser condensadas de alguna manera para caber en el núcleo de las células.
La hebra de ADN condensada se llama cromatina y para formarse se unen al ADN diferentes proteínas que ayudan a su ordenación. Lee más de la fibra de cromatina aquí (próximamente). El primer grado de condensación de la cromatina, por llamarlo de alguna manera, es la unión de la cromatina con las histonas. Esta unión es casi constante y solo se separa el ADN de las histonas cuando la maquinaria replicativa necesita un punto concreto del ADN.
Existen 5 familias de histonas denominadas H1, H2A, H2B, H3 y H4, las 4 últimas forman un octámero en el que se unen dos unidades de cada una de ellas para forman una especie de barrilete al que la hebra de ADN dará 1,7 vueltas. A estas estructuras proteicas se las denomina nucleosomas y puedes leer más de ellas aquí. Todo el ADN está unido a unido a nucleosomas, aunque entre cada uno de ellos se encuentran unas 20 a 70 pares de bases, a las que se une la histona H1 para protegerlas. En realidad existen unas 10 histonas que forman la familia H1 y un número similar forman las familias de las otras histonas, por ejemplo H2A.1 es la más frecuente en el sistema nervioso de humanos, mientras que H2Ax se une al ADN cuando la cadena de ADN se ha roto y necesita ser reparada. Cada variante de histonas se encuentra preferentemente en un tipo celular o en un momento concreto.
las histonas H1 no forman parte del complejo del nucleosoma.
Las histonas son proteínas evolutivamente muy conservadas, son casi idénticas en todos los eucariotas e incluso se encuentran homólogos en procariotas. Químicamente son básicas, para unirse al ácido desoxiribonucleico, eso quiere decir que están conformadas por una gran cantidad de aminoácidos con cargas positivas. No obstante, el hecho de que su secuencia de aminoácidos esté altamente conservada llevó a pensar, acertadamente, que tenían alguna función más a parte de la meramente estructural. Fue en la segunda parte de 1980 cuando se estudió.
Para que se dé la transcripción a ARN el ADN ha de separarse de las histonas y para ello los factores de transcripción cambian la carga covalentemente de las histonas. Las histonas reciben un marcaje epigenético enorme. Las histonas pueden modificarse por fosforilación, metilación, acetilación, etc. de varios de sus aminoácidos, modificando la carga de las histonas y por lo tanto permitiendo más o menos el acceso de las polimerasas. Las modificaciones de las histonas también pueden afectar a la unión de otras proteínas, que ayuden a la condensación o a la maquinaria replicativa, tanto facilitando su unión como inhibiéndola. Las diferentes combinaciones de modificaciones de las histonas funcionan como un código para silenciar o expresar un gen.