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Les histones sont des protéines basiques présentes dans les noyaux (singulier: noyau) des cellules. Ces protéines aident à organiser de très longs brins d'ADN, le "bleu" génétique de tout être vivant, en structures condensées pouvant s'intégrer dans des espaces relativement petits dans le noyau. Considérez-les comme des bobines, qui permettent à beaucoup plus de fil de tenir dans un petit tiroir que si de grandes longueurs de fil étaient simplement rembourrées et jetées à l'intérieur du tiroir.
Les histones ne servent pas simplement d'échafaudage pour les brins d'ADN. Ils participent également à la régulation des gènes en agissant sur le moment où certains gènes (c'est-à-dire des longueurs d'ADN associées à un seul produit protéique) sont "exprimés" ou activés pour transcrire l'ARN et, finalement, le produit protéique d'un gène donné comporte des instructions pour sa fabrication. Ceci est contrôlé en modifiant légèrement la structure chimique des histones via des processus associés appelés acétylation et désacétylation.
Fondamentaux Histone
Les protéines histones sont des bases, ce qui implique qu'elles portent une charge positive nette. Puisque l'ADN est chargé négativement, l'histone et l'ADN s'associent facilement, permettant ainsi au "bobinage" susmentionné de se produire. Un seul cas de nombreuses longueurs d’ADN enroulées autour d’un complexe de huit histones forme ce qu’on appelle un nucléosome. Lors de l'examen microscopique, les nucléosomes successifs sur une chromatide (c'est-à-dire un brin de chromosome) ressemblent à des perles sur une chaîne.
Acétylation des Histones
L'acétylation d'histones est l'ajout d'un groupe acétyle, une molécule à trois carbones, à un "résidu" de lysine à une extrémité d'une molécule d'histone. La lysine est un acide aminé et les quelque 20 acides aminés sont les éléments constitutifs des protéines. Ceci est catalysé par l'enzyme histone acétyltransférase (HAT).
Ce processus sert de "commutateur" chimique qui rend certains des gènes voisins sur la chromatide plus susceptibles d'être transcrits en ARN, alors que d'autres en ont moins. Cela signifie que l’acétylation de l’ADN via des histones modifie la fonction des gènes sans changer réellement les paires de bases d’ADN, un effet appelé épigénétique ("epi" signifie "sur"). Cela est dû au fait que les modifications apportées à la forme de l'ADN exposent davantage de "sites d'accueil" pour les protéines régulatrices qui, en réalité, donnent des ordres aux gènes.
Désacétylation des histones
L'histone désacétylase (HDAC) fait l'inverse de l'HAT; c'est-à-dire qu'il supprime un groupe acétyle d'une partie de l'histone à la lysine. Bien que ces molécules soient en théorie "en concurrence" les unes avec les autres, certains grands complexes contenant à la fois des portions de HAT et de HDAC suggèrent que de nombreux ajustements précis sont nécessaires au niveau de l'ADN et de l'addition et de la soustraction de groupes acétyle.
La THA et l'HDAC jouent tous deux un rôle important dans les processus de développement du corps humain, et les défaillances de ces enzymes pour être correctement régulées ont été associées à la progression d'un certain nombre de maladies, dont le cancer.