5.13: 染色质修饰的传播

核小体中的组蛋白经过翻译后修饰 （PTM） 以增加或减少对 DNA 的访问。常见观察到的 PTM 是组蛋白 H3 尾部区域中赖氨酸氨基酸的甲基化、乙酰化、磷酸化和泛素化。这些组蛋白修饰对细胞具有特定的意义。因此，它们被称为”组蛋白密码”。参与组蛋白修饰的蛋白质复合物称为”读取器-写入器”复合物。

作家

写入器是一种可引起特定组蛋白修饰的酶。常见的写入酶是组蛋白甲基转移酶 （HMT） 和组蛋白乙酰转移酶 （HAT）。HMT 在组蛋白尾部添加一个甲基，这增加了染色质的压缩，抑制了转录，并有助于在 DNA 复制过程中区分新合成的链和亲本链。HAT 在组蛋白尾部添加乙酰基，从而减少染色质压缩并允许访问 DNA。

橡皮

组蛋白的 PTM 是可逆的，可以被另一组称为”擦除”的酶去除。常见的擦除是组蛋白脱乙酰酶和组蛋白脱甲基酶。它们从组蛋白中去除乙酰基或甲基并改变染色质压缩。

屏障蛋白

读写器复合物标记染色质上的常染色质和异染色质区域。组蛋白尾赖氨酸的乙酰化标记常染色质，而甲基化标记异染色质区域。将富含基因的常染色质与基因贫乏的异染色质分开，以实现基因表达的最佳调节，这一点很重要。在长染色质链上，一系列常染色质和异染色质被屏障序列分离。这些序列通过多种方式阻止组蛋白修饰的传播。例如，屏障蛋白可以将染色质拴在核孔上并防止异染色质扩散。

写入擦除酶的异常活性与多种人类疾病有关，包括阿尔茨海默氏症、脆性 X 综合征和癌症。在脆性 X 综合征中，正常认知发育所需的基因 FRM1 被高甲基化，这导致基因的转录沉默。