Hiszton
Hiszton heterooktamer + DNS fragment, Human
A biológiában a hisztonok a kromatin legfőbb fehérjéi. A DNS-t veszik körül speciális szerkezetben, és a szabályozásban van kulcsszerepük. Hisztont az eukarióta sejt magjában találhatunk. Baktériumban nem fordulnak elő, de egyes archaebaktériumokban jelen vannak. Valószínűleg ezeket tekinthetjük az eukarióta hisztonok prekurzorainak.
Osztályozás
Az archaeális hisztonokon kívül ötféle hisztoncsalád ismert:
Két-két H2A, H2B, H3 és H4 hiszton alkot egy oktamert, amelyre kb. 146 bázispárnyi DNS-szál tekeredik fel hélix alakban, ezzel 1,65-szor körbeérve a hiszton-oktamert. Az összekötő H1 hiszton pedig a nukleoszómák között teremt kapcsolatot. A legfontosabb magasabb rendű szerveződés a 10 nm átmérőjű beads-on-a-string, azaz gyöngyfüzér struktúra. A 100 nm átmérőjű kromatin fonál, majd a kromoszóma jelentik a legfőbb, szabályozásra is lehetőséget nyújtó formát.
Funkciók
Egy emberi sejtmag DNS-e kb. 1,8 méter hosszú, ezért tömörebb elrendeződés szükséges ahhoz, hogy a sejtben elférjen. Ez a hisztonok nélkül elképzelhetetlen lenne. Másrészt pedig az epigenetika (olyan fenotípus-változás, amely a DNS módosulása nélkül megy végbe) is a hisztonokon alapul.
Szerkezet
A hisztonok gazdagok lizinben és argininben, vízoldhatóak. Az N-terminális és globuláris doménjükhöz kötődő enzimek miatt a poszttranszlációs modifikációkban (az mRNS-ről átírt fehérje módosításaiban) van fontos szerepük. A metiláció, acetiláció, foszforiláció, ubikvitináció és az ADP-riboziláció változtatják a gének szabályozásában betöltött funkciójukat.
Összességében nézve, az aktív gének kevésbé kötődnek a hisztonokhoz, míg az inaktívak szorosan kötődnek hozzájuk az interfázisban. Megjegyzendő továbbá, hogy a hiszton szerkezete az evolúció során igen konzerváltnak mutatkozott, a legapróbb változás is valószínűleg funkcióképtelenné teszi.
Történet
A hisztonokat 1884-ben fedezte fel Albrecht Kossel. A szó a 19. század végéről a német Histon-ból származik, melynek talán a görög histanai vagy histos lehet az őse. Az 1990-es évek elejéig a hisztonoknak csak burkoló szerepet tulajdonítottak, jelentőségük azután értékelődött át, miután felfedezték szabályozó szerepüket is.