Las proteínas histonas tienen una cola N-terminal flexible que se extiende desde el nucleosoma. Estas colas de histonas a menudo están sujetas a modificaciones postraduccionales como acetilación, metilación, fosforilación y ubiquitinación. Combinaciones particulares de estas modificaciones forman “códigos de histonas” que influyen en el plegamiento de la cromatina y en la expresión génica específica del tejido.

acetilación

La enzima histona acetiltransferasa añade el grupo acetilo a las histonas. Otra enzima, la histona desacetilasa, elimina el grupo acetilo de las histonas acetiladas. Los aminoácidos lisina en las posiciones 4 y 9 de la cola de histonas N-terminal a menudo están acetilados y desacetilados. La acetilación aumenta la carga negativa de las histonas. Esto debilita la interacción ADN-histona, lo que resulta en el aflojamiento de la cromatina y un mayor acceso al ADN. Por ejemplo, en las células eritroides, el gen de la beta-globina se asocia con histonas acetiladas que aumentan su expresión. En las células no eritroides donde el gen está inactivo, se encuentra asociado con histonas no acetiladas.

metilación

Las colas de histonas en la posición de lisina 9 de la histona H3 pueden ser di- o tri-metiladas por la enzima histona metiltransferasa. Esta metilación puede iniciar la unión de proteínas no histonas y aumentar la compactación de la cromatina. La metilación aumenta la carga positiva en las histonas, lo que resulta en una mayor afinidad entre el ADN cargado negativamente y las histonas y una mayor compactación de la cromatina. La cromatina reprimida, también conocida como heterocromatina, está altamente metilada.

Tabla resumen de las modificaciones de histonas y su efecto sobre la expresión génica

Modificación de histonas	Efecto sobre la expresión génica
Lisina acetilada	activación
Lisina hipoacetilada	represión
Serina/treonina fosforilada	activación
Arginina metilada	activación
Lisina metilada	represión
Lisina ubiquitinilada	Activación/Represión

Los códigos o modificaciones de las histonas se heredan epigenéticamente, lo que significa que estas modificaciones no están codificadas genéticamente. Por lo tanto, estas modificaciones se transmiten fielmente a la siguiente célula durante cada división celular como una memoria epigenética.