Codice istonico

Codice istonico

Il codice istonico è l’insieme delle combinazioni di modifiche che possiamo avere sugli istoni, producendo effetti diversi.
All’interno del DNA ci sono degli isolatori, ovvero sequenze di DNA che bloccano la propagazione della modifica istonica, in modo da limitare la modifica solo alla parte di cromatina che ci serve.

Procedimento della metilazione

La metilazione della lisina 9 è il processo che consente il passaggio da eucromatina ad eterocromatina ed ha un effetto a domino: un istone metilato viene attaccato da una proteina, la quale attirerà un enzima che andrà a metilare i nucleosomi adiacenti. Se ad essere TRImetilata è la lisina 4 si avrà una stessa reazione a catena, che però porterà al rilassamento.

Ereditarietà delle modifiche epigenetiche

Quando la cellula duplica il suo DNA deve trasmettere non solo le informazioni genetiche, ma deve trasmettere anche le modifiche epigenetiche.
Durante la replicazione, mentre la forcella replicativa avanza, i nucleosomi vengono temporaneamente smontati e gli istoni vecchi (già modificati) vengono riciclati distribuendosi in modo approssimativamente casuale sui due filamenti figli. Quindi ogni DNA figlio riceve circa metà istoni vecchi, mentre altra metà viene riempita con istoni nuovi che non hanno ancora le modifiche epigenetiche. Le modifiche presenti sugli istoni vecchi vengono riconosciute da proteine reader (quelli che hanno bromodomini o cromodomini), che attirano i writer in modo che le modifiche possano essere “scritte” anche sui nucleosomi vicini.

Regolazione genica

Due cellule dello stesso organismo hanno lo stesso DNA, ma funzioni diverse grazie alle modifiche epigenetiche che determinano quali geni sono accessibili o meno. Anche la presenza di fattori di trascrizione piuttosto che altri, determina funzioni diverse tra le cellule. I fattori di trascrizione sono elementi in trans, cioè proteine che attivano (attivatori) o disattivano (inibitori) un gene. Sul DNA abbiamo elementi in cis complementari ai fattori di trascrizione e sono enhancer se legano gli attivatori o silencer se legano gli inibitori. Questi elementi in cis possono essere anche molto lontani dal promotore del gene, ma tramite ripiegamenti della cromatina in loop, riescono a toccarsi.
Il processo prevede che quando l’attivatore si lega sull’enhancer vengono attirati i fattori di rimodellamento della cromatina che la rilassano, permettendo il legame dei fattori generali di trascrizione. Al contrario, quando un inibitore si lega sul silencer vengono reclutati i fattori di rimodellamento della cromatina che la compattano. La gerarchia è: ormoni -> attivazione fattori di trascrizione -> si legano al DNA e attirano i modificatori istonici (tipo HAT) -> si rilassa la cromatina sono attirati anche fattori di rimodellamento -> accessibilità dei geni. Le alterazioni degli enzimi che modificano il DNA ("writer" e "eraser") possano portare anomalie dell'epigenoma. m