Los nucleosomas son el complejo ADN-histona, donde la hebra de ADN se enrolla alrededor del núcleo de histonas. El núcleo de histonas es un octámero que contiene dos copias de las proteínas histonas H2A, H2B, H3 y H4.

La paradoja

Los nucleosomas, paradójicamente, realizan dos funciones opuestas simultáneamente. Por un lado, su principal responsabilidad es proteger las delicadas hebras de ADN del daño físico y ayudar a lograr una mayor tasa de compactación. Mientras que, por otro lado, deben permitir que las enzimas polimerasas accedan al ADN unido a las histonas para su replicación y transcripción. El mecanismo por el cual los nucleosomas resuelven estos dos problemas es a través del despliegue parcial del ADN de los nucleosomas o modificaciones de la proteína histona.

Estructura central

Las proteínas del núcleo de histonas comparten un motivo común estructuralmente conservado llamado “pliegue de histonas” y tienen una región de cola móvil extendida. El pliegue de histonas está formado por alfa-hélices y bucles. Durante la dimerización de histonas, los bucles de dos proteínas histonas se alinean entre sí, formando un dímero de histonas.

Cada histona se une a los tres surcos menores consecutivos del ADN. La hélice alfa y la cola N-terminal de cada proteína histona juegan un papel crucial en la unión al ADN. Por lo tanto, cualquier modificación química en la cola de histonas puede modificar el ensamblaje y la función de la cromatina. Algunas de las modificaciones más comunes de las histonas incluyen acetilación, metilación y fosforilación.

Variantes de histonas

Las proteínas histonas tienen varias isoformas o variantes como H2A.1, H2A.2, H2A. X, H3.3 o CENP-A. Estas variantes difieren en sus secuencias de aminoácidos y realizan funciones distintas. Los nucleosomas con variantes de histonas son significativamente más móviles que los nucleosomas ordinarios. Por ejemplo, la incorporación de H2A. Se muestra que Z en el nucleosoma activa la transcripción.