¿Qué modificaciones pueden sufrir las histonas?

En el anterior post, os hicimos una pregunta y en este venimos a resolverla!

¿Existe otro proceso de modificación química? 

La respuesta es SÍ, como por ejemplo:

La ACETILACIÓN o adición de un grupo acetilo en aminoácidos de lisina. Esto va a producir leves cambios químicos, que afectan a la estructura de la histona y por lo tanto, al octámero completo y cómo este interactúa con el ADN enrollado su alrededor.

¿Qué provoca la acetilación? Cuando las lisinas son acetiladas se elimina su carga positiva por lo que el ADN se despega de las histonas.

Tanto las acetilaciones como las metilaciones de histonas son llevadas a cabo por proteínas que tienen una actividad específica histona-acetilasa o histona-metilasa (agregadora de acetilos o metilos) y contrarrestada por desacetilasas o desmetilasas. 

Así lo que se consigue es poder cambiar la compactación de la cromatina y en consecuencia, regular la expresión génica.

Por todo lo explicado anteriormente, las histonas son conocidas como remodeladoras de cromatina.

En la imagen podemos observar los diferentes niveles de compactación de la cromatina y la formación de los cromosomas.

Os dejamos un vídeo que explica muy bien los diferentes niveles de organización del ADN.

¿Pero y esta remodelación cromatínica cuándo se produce? 
Pues se produce de forma constante y es completamente reversible, haciendo que el proceso tenga mucha capacidad de responder frente a estímulos externos.

Es por tanto, un proceso con carácter epigenético que se puede ver alterado en muchas enfermedades. 

Como os podréis imaginar es un tema inabarcable y con una complejidad creciente, por lo que terminaremos ampliando el catálogo de modificaciones que pueden sufrir las histonas.

Aunque las acetilaciones y metilaciones son las más famosas, también existe la adición de grupos fosfato (fosforilaciones), moléculas de ubiquitina (ubicuitinación), que son añadidos de forma específica y regulada sobre ciertos aminoácidos de histonas concretas, como respuesta a estímulos.


Modificaciones explicadas anteriormente. En la acetilación y fosforilación solo se añade un grupo acilo o fosfato, mientras que la ubiquitinación pueden añadirse más (poliubiquitinación). En el caso de la metilación, se pueden añadir de una a tres grupos metilo.

Estas modificaciones, a día de hoy, siguen siendo objeto de estudio. Recientemente, grupos de investigación están comprobando cómo la adición de grupos carbonilo o moléculas de glutatión relacionan procesos celulares (regulación de las divisiones celulares, respuesta al estrés oxidativo) con la estructura cromatínica.

Por último, nos gustaría comentaros un término: "El código de las histonas"
Hace referencia a la variedad de modificaciones sobre las histonas. Estas modificaciones suponen un nuevo nivel de regulación como ya explicamos anteriormente. La compactación y descompactación de la cromatina se regula en diferentes regiones y en respuesta a diferentes estímulos.

Muchas gracias por vuestra atención. Nos vemos en el siguiente!

Fuentes:

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