Acetilación de Histonas
La acetilación de histonas es la adición de un grupo acetilo a los residuos de lisina en las proteínas histonas, principalmente en sus colas N-terminales. Se asocia ampliamente con la cromatina abierta y transcripcionalmente activa: al neutralizar la carga positiva de la lisina, afloja los contactos histona-ADN y crea sitios de unión para proteínas lectoras que activan la transcripción.
Definition
La acetilación de histonas es la adición reversible y catalizada enzimáticamente de un grupo acetilo al grupo epsilon-amino de los residuos de lisina en las histonas, generalmente relajando la cromatina y promoviendo la transcripción, y siendo eliminada por las histonas desacetilasas.
Scope
La entrada abarca la química y la ubicación de la acetilación de lisina en histonas, las enzimas 'escritoras' y 'borradoras' (acetiltransferasas y desacetilasas), los módulos 'lectores' que reconocen la marca, y su vínculo general con la cromatina activa. Tiene un propósito de referencia y educativo, y no cubre la dosificación terapéutica ni el tratamiento individualizado.
Core questions
- ¿Cómo altera la acetilación de una lisina la interacción histona-ADN y la compactación de la cromatina?
- ¿Qué enzimas añaden y eliminan la marca, y qué módulos la leen?
- ¿Por qué la acetilación de histonas se asocia ampliamente con la transcripción activa?
- ¿Cómo se regula el equilibrio entre la acetilación y la desacetilación?
Key concepts
- Acetilación de lisina
- Histonas acetiltransferasas ('escritoras')
- Histonas desacetilasas ('borradoras')
- Lectores de bromodominios
- Neutralización de carga y relajación de la cromatina
- Cromatina activa asociada a la acetilación
Mechanisms
Los grupos acetilo se transfieren de la acetil-CoA al grupo epsilon-amino de lisinas específicas en las colas de las histonas mediante histonas acetiltransferasas ('escritoras'). La acetilación neutraliza la carga positiva de la lisina, debilitando la atracción electrostática entre las histonas y el esqueleto de ADN cargado negativamente, y de este modo aflojando el empaquetamiento de los nucleosomas. Las acetil-lisinas también son reconocidas por proteínas 'lectoras' que contienen bromodominios, las cuales reclutan maquinaria transcripcional y de remodelación. La marca es revertida por las histonas desacetilasas ('borradoras'), que restauran la carga positiva y favorecen la compactación. El equilibrio dinámico de la actividad de las acetiltransferasas y desacetilasas establece la accesibilidad local de la cromatina y la competencia transcripcional.
Clinical relevance
Las enzimas de acetilación de histonas se estudian como reguladores de la expresión génica y como dianas farmacológicas en entornos de investigación, y la alteración del equilibrio de acetilación se describe en diversas enfermedades. Esta entrada proporciona información de fondo descriptiva para comprender la marca y no constituye una base para decisiones de tratamiento individuales.
Evidence & guidelines
La asociación de la acetilación de histonas con la cromatina transcripcionalmente permisiva, la organización 'escritora-borradora-lectora' y el reconocimiento de la acetil-lisina por los bromodominios están bien establecidos en revisiones de Shahbazian y Grunstein, Seto y Yoshida, y Fujisawa y Filippakopoulos. Las consecuencias funcionales específicas del sitio varían según el residuo y el contexto, y siguen siendo un área activa de investigación.
History
Se propuso un vínculo entre la acetilación de histonas y la actividad transcripcional en la década de 1960, pero el campo avanzó drásticamente en la década de 1990 cuando las histonas acetiltransferasas y desacetilasas fueron identificadas como enzimas que, respectivamente, activan y reprimen la transcripción. La caracterización posterior de los bromodominios como 'lectores' de acetil-lisina completó el panorama 'escritor-lector-borrador' para esta marca.
Key figures
- Michael Grunstein
- C. David Allis
- Edward Seto
- Tony Kouzarides
- Panagis Filippakopoulos
Related topics
Seminal works
- shahbazian-grunstein-2007
- seto-yoshida-2014
- kouzarides-2007
Frequently asked questions
- ¿Por qué la acetilación de histonas tiende a activar la transcripción?
- La acetilación neutraliza la carga positiva en las lisinas de las histonas, aflojando la unión histona-ADN y abriendo la cromatina, y recluta proteínas lectoras de bromodominios que atraen maquinaria activadora.
- ¿Qué elimina la acetilación de histonas?
- Las histonas desacetilasas (HDACs) eliminan los grupos acetilo, restaurando la carga positiva de la lisina y favoreciendo la compactación de la cromatina y la represión transcripcional.