Concetti Chiave
- Le modificazioni degli istoni includono acetilazione, metilazione e fosforilazione, ognuna con effetti distinti sulla cromatina.
- L'acetilazione della lisina 9 attiva la trascrizione, rendendo la cromatina meno compatta e più accessibile.
- La metilazione della stessa lisina è associata alla repressione della trascrizione, mantenendo la cromatina in uno stato compatto.
- Le code amminoterminali degli istoni sono soggette a modificazioni che influenzano le interazioni con il DNA e l'accessibilità alla RNA polimerasi.
- L'acetilazione neutralizza la carica positiva delle lisine, diminuendo le interazioni tra istoni e DNA e facilitando il “srotolamento” della cromatina.
Modificazioni degli istoni
Esistono varie modificazioni che possono riguardare gli istoni:
• acetilazione (lisine, ha una valore di attivazione)
• metilazione (lisine e arginine)
• fosforilazione (treonine)
Un amminoacido particolarmente importante è la lisina in posizione 9; essa è:
• acetilata quando è attivata la trascrizione, quindi con la cromatina non compatta
• metilata quando la trascrizione è repressa, quindi con la cromatina compatta.
Acetilazione e cromatina
Modificazione degli istoni dell'acido desossiribonucleico: l’acetilazione delle lisine
Gli istoni del core, quelli interni, hanno delle code amminoterminali che protrudono verso l'esterno del nucleosoma e sono esposte a enzimi che li possono modificare con vari processi come l’acetilazione, aggiunta di gruppi acetile COCH3 operata dall'acetilasi che riguarda soprattutto certe lisine in posizioni particolari. Quando alcune lisine sono acetilate la cromatina è meno compatta e più accessibile a RNA polimerasi. Ci sono poi le deacetilasi che tolgono questi gruppi acetile e fanno riaddensare la cromatina. L'acetilazione va a neutralizzare la carica positiva della lisina, amminoacido basico di cui sono molto ricchi gli istoni, e quindi va a inibire i legami polari a cui queste possono dare luogo, riducendo le interazioni fra istoni e DNA e “srotolando” quindi la cromatina.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo dell'acetilazione degli istoni nella regolazione della trascrizione?
- Come influisce la metilazione degli istoni sulla struttura della cromatina?
- Qual è l'effetto della deacetilazione sulla cromatina?
L'acetilazione delle lisine, in particolare in posizione 9, attiva la trascrizione rendendo la cromatina meno compatta e più accessibile all'RNA polimerasi, facilitando così il processo di espressione genica.
La metilazione delle lisine e delle arginine porta a una cromatina compatta e repressa, inibendo la trascrizione, mentre l'acetilazione ha l'effetto opposto, favorendo l'attivazione della trascrizione.
La deacetilazione rimuove i gruppi acetile dalle lisine, ripristinando la carica positiva e riaddensando la cromatina, il che porta a una riduzione dell'accessibilità del DNA e alla repressione della trascrizione.
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