Advertisement

Histon

  • J. ArnemannEmail author
Chapter
Part of the Springer Reference Medizin book series (SRM)

Englischer Begriff

histone

Definition

Histone sind eine Klasse von basischen Kernproteinen, die die Verpackung der DNA zum Chromatin bilden und aufgrund von posttranslationalen Modifikationen auch regulatorisch in die Genexpression eingreifen.

Beschreibung

Histone sind in insgesamt 5 Hauptgruppen eingeteilt, nämlich H1, H2A, H2B, H3 und H4. Die Histone H2A, H2B, H3 und H4 lagern sich zu einem Oktamer zusammen, jeweils 2 Dimere H2A/2B und 2 Dimere H3/4, um die sich dann 146 bp DNA winden und als kleinste Einheit des Chromatins das Nukleosom bilden. Das Histon H1 ist in die nächst höhere Verpackungsebene involviert und sorgt durch seine Bindung an DNA und Nukleosom für eine Komprimierung der DNA um den Faktor 6–7.

Neben diesen strukturellen Funktionen sind die Histone auch an der Regulation der Genexpression, an DNA-Replikation und DNA-Reparatur beteiligt.

Voraussetzung für funktionelle Aktivitäten ist eine freie Zugänglichkeit der DNA für Proteine durch Lösen oder Verschieben der Histone. Diese Chromatinumstrukturierung wird u. a. durch Modifikation der Histone bedingt. Hierzu tragen die konservierten N-terminalen Abschnitte der Histone entscheidend bei, die u. a. durch Acetylierung, Methylierung, Phosphorylierung oder Ubiquitinkonjugation die Ladung der Histone so modifizieren, dass beispielsweise die Affinität zwischen Histon und DNA sich lockert und der Promotorbereich zugänglich wird für Transkriptionsfaktoren und RNA-Polymerase. So sind die Histonacetyltransferasen (HAT), die Lysinreste acetylieren, als Koaktivatoren der Transkription beteiligt, während die Histondeacetylasen (HDAC), die die Acetylgruppen entfernen, als Korepressoren der Transkription fungieren. Ähnlich entgegensätzliche Effekte kann man auch bei der Methylierung finden, wobei die Methylierung der Argininreste immer eine Transkriptionsaktivierung, aber die Methylierung der Lysinreste meist eine Blockade der Transkription bedingt.

Literatur

  1. Alberts et al (2002) Molecular biology of the cell, 4. Aufl. Garland Science, New YorkGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2019

Authors and Affiliations

  1. 1.Abteilung MolekulargenetikLabor Dr. WisplinghoffKölnDeutschland

Personalised recommendations