account-icon
Obliczanie ubezpieczenia
Umów teleporadę
Welbi
ZdrowieProfilaktyka 1 min.
Zweryfikowane przez eksperta

Histony i ich rola w ekspresji genów

Marta Drzazgalek. Wiktor Trela05.05.2024Aktualizacja: 05.05.2024

W świecie biologii molekularnej DNA jest niczym kod źródłowy życia, zawierający instrukcje niezbędne do budowy i funkcjonowania organizmu. Te instrukcje zapisane są w genach, niczym odcinkach kodu odpowiedzialnych za określone cechy i funkcje. Aby jednak te instrukcje mogły zostać odczytane i zrealizowane, potrzebna jest odpowiednia struktura i organizacja DNA w jądrze komórkowym. Tu właśnie na scenę wkraczają histony – białka odgrywające kluczową rolę w ekspresji genów. Sprawdź, co warto wiedzieć na ten temat.


histony-rola-w-ekspresji-genow
Pixabay.com

Polecane

oczyszczanie-i-regeneracja-watroby-sposoby-na-zdrowy-detoks.jpg
Zdrowie
1 min.
Jak oczyścić wątrobę? Jakie są domowe sposoby?
02.06.2022
jaki-jest-wplyw-aktywnosci-fizycznej-na-zdrowie
Zdrowie
1 min.
Wpływ aktywności fizycznej na zdrowie
17.05.2021
jaka-jest-prawidlowa-temperatura-ciala-czlowieka
Zdrowie
1 min.
Jaka jest prawidłowa temperatura ciała człowieka?
30.10.2021
jak-dbac-o-uklad-krwionosny-co-jest-wazne
Zdrowie
1 min.
Jak należy dbać o układ krwionośny? Zasady profilaktyki
14.05.2021
Spis treści
  1. Histony – co to takiego?
  2. Jakie funkcje pełnią histony?
  3. Znaczenie histonów w medycynie
  4. Rola histonów w ekspresji genów
  5. Choroby genetyczne – do jakiego lekarza się udać?

Histony – co to takiego?

Histony to białka obecne w chromosomach, które są związane z DNA. Podobnie jak genotyp są one istotnym zagadnieniem w dziedzinie nauki zwanej genetyką. Wyróżniamy kilka rodzajów histonów, takich jak H2A, H2B, H3, H4 i H1. Te białka tworzą struktury zwane nukleosomami, które składają się z DNA nawiniętego na globularne domeny histonowe. Histony mają właściwości zasadowe ze względu na obecność argininy i lizyny. Ogon histonu, zwany motywem N-końcowym, często podlega modyfikacjom potranslacyjnym.

Ponadto histony łączą się z kwasem deoksyrybonukleinowym (DNA), tworząc kompleks nukleosomowy, czyli podstawową jednostkę strukturalną chromatyny. Każdy nukleosom składa się z około 146 par zasad DNA oplecionych wokół oktetu histonowego, który składa się z ośmiu cząsteczek histonów.

  • Sprawdź również, czym są adaptogeny i jaki mogą mieć wpływ na organizm człowieka. 

Jakie funkcje pełnią histony?

Histony pełnią wiele istotnych funkcji w ekspresji genów. Posiadają one dużą ilość reszt lizynowych, które są obdarzone ładunkiem dodatnim. Dzięki temu histony silnie wiążą się z cząsteczkami DNA, stabilizując strukturę chromatyny. Przyłączenie grup acetylowych do histonów powoduje ich neutralizację i prowadzi do rozluźnienia chromatyny, co umożliwia czynnikom transkrypcyjnym dostęp do DNA. Innymi słowy, histony wpływają na stopień “upakowania” DNA i jego dostępność w procesie transkrypcji.

Histony odgrywają również istotną rolę w kontrolowaniu kodowania genów. To właśnie one decydują, czy dana cecha u konkretnego organizmu zostanie wyrażona. Zapewniają one różnorodność genetyczną w obrębie jednego organizmu, co ma kluczowe znaczenie dla ewolucji i adaptacji do środowiska.

Znaczenie histonów w medycynie

Badania naukowe sugerują, że histony mają duże znaczenie w rozwoju poważnych chorób. Przykładowo, niektóre nowotwory można powiązać z problemami w acetylacji histonów, czyli dołączaniu grup acetylowych do histonów. Modyfikacje histonów mogą wpływać na aktywność genów związanych z procesem nowotworzenia. Dlatego też, badania nad modyfikacjami histonów mogą prowadzić do opracowania nowych terapii przeciwnowotworowych.

Histony są również badane w kontekście epigenetyki, czyli dziedziczenia zmian w ekspresji genów, które nie są spowodowane zmianami w sekwencji DNA. Modyfikacje histonów mogą wpływać na ekspresję genów w sposób odwracalny, co otwiera możliwość modyfikacji genetycznej w celu leczenia różnych chorób.

Histony są kluczowymi elementami regulacji ekspresji genów, odgrywając istotną rolę w wielu procesach biologicznych, takich jak:

  • Rozwój płodowy – histony regulują ekspresję genów niezbędnych do prawidłowego rozwoju embrionu i płodu;

  • Różnicowanie komórek – histony kontrolują ekspresję genów odpowiedzialnych za różnicowanie komórek i ich specyficzne funkcje;

  • Odpowiedź immunologiczna – histony regulują ekspresję genów kodujących białka zaangażowane w odpowiedź immunologiczną.

  • Nowotwory: Mutacje w genach kodujących histony lub modyfikacje histonów mogą prowadzić do rozwoju nowotworów.

Zagadnienie to ma również znaczenie w kontekście nutrigenetyka, czyli dziedziny nauki, która bada powiązania między genami (genotypem), dietą i ekspresją genów. W tym kontekście histony odgrywają kluczową rolę jako swoiści regulatorzy dostępu do informacji genetycznej i jej wykorzystania.

Rola histonów w ekspresji genów

Rola histonów w ekspresji genów obejmuje przede wszystkim:

  1. Pakowanie DNA – histony pełnią funkcję opakowania i kondensacji DNA wewnątrz jądra komórkowego. Ich obecność pozwala na skompresowanie długiego łańcucha DNA i utworzenie struktury zwanej chromatyną, co umożliwia jego uporządkowane przechowywanie w komórce;

  2. Regulacja ekspresji genów – Modyfikacje histonów, takie jak acetylacja, metylacja, fosforylacja i ubikwitynacja, wpływają na dostępność DNA dla kompleksów transkrypcyjnych. Na przykład acetylacja histonów prowadzi do otwarcia chromatyny, ułatwiając dostęp do genów dla maszyn transkrypcyjnych, co z kolei zwiększa ekspresję genów. Z kolei metylacja histonów może prowadzić do zablokowania dostępu do genów i zmniejszenia ich ekspresji;

  3. Pamięć epigenetyczna – modyfikacje histonów mogą być dziedziczone przez kolejne pokolenia komórek. Ta "pamięć epigenetyczna" odgrywa istotną rolę w kształtowaniu fenotypu komórek, bez zmian w sekwencji DNA.

  4. Replikacja DNA i naprawa uszkodzeń – histony są również zaangażowane w procesy replikacji DNA i naprawy uszkodzeń DNA. Podczas replikacji histony są rozmnażane wraz z DNA, a po naprawie uszkodzeń histony pomagają przywrócić integralność chromatyny.

Choroby genetyczne – do jakiego lekarza się udać?

Nie ma jednego specjalisty, który kompleksowo zajmowałby się wszystkimi schorzeniami genetycznymi. Choroby o podłożu genetycznym wymagają więc konsultacji ze specjalistą, który specjalizuje się w konkretnym obszarze. Np. osoby dotknięte zespołem noonan będą wymagały leczenia kardiologicznego i endokrynologicznego. 

Wady rozwojowe można konsultować z genetykiem klinicznym, ale już choroby neurologiczne z neurogenetykiem. Jeśli zależy Ci na szybkim dostępie do wielu lekarzy specjalistów, rozważ kupno Polisy Zdrowie Welbi, czyli prywatnego ubezpieczenia zdrowotnego, którego ofertę możesz zamówić na Welbi.

W ramach pakietu OCHRONA GOLD już od 239 zł miesięcznie zyskasz:

  • konsultacje ze specjalistami zarówno w formie e-konsultacji, jak i wizyt stacjonarnych bez skierowania,

  • dostęp do diagnostyki obrazowej, tomografii komputerowej zatok z kontrastem/bez kontrastu, tomografii komputerowej z kontrastem/bez kontrastu – łącznie 121 rodzajów badań obrazowych,

  • dostęp do 152 badań laboratoryjnych (np. morfologii, CRP),

  • możliwość skorzystania z corocznego profilaktycznego przeglądu stanu zdrowia – w wersji dla kobiet obejmuje on konsultację z ginekologiem, badanie cytologiczne i USG piersi lub mammografię, w wersji dla mężczyzn – konsultację z kardiologiem, lipidogram, EKG spoczynkowe/EKG wysiłkowe (po otrzymaniu skierowania od lekarza),

  • możliwość skorzystania z 4 wizyt domowych w ciągu roku.

Wypełnij formularz na Welbi i otrzymaj ofertę. Dowiedz się więcej o pakiecie OCHRONA GOLD i innych opcjach. Z usług medycznych w ramach pakietu możesz korzystać niemal od razu po opłaceniu pierwszej składki.

Źródła
  1. V. Ramakrishnan, Maszyna genów, Wydawnictwo Copernicus Center Press, Toruń 2021.
  2. H. Fletcher, Krótkie wykłady. Genetyka, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2021.
  3. E.A. Ashley, Geny, Wydawnictwo Filia, Poznań 2021.
  4. P. Dobosz, Fakty i mity genetyki nowotworów. Jak im zapobiegać, wcześnie wykrywać i czym jest medycyna personalizowana, Wydawnictwo Filia 2023.
  5. M. Henderson, 50 idei, które powinieneś znać. Genetyka, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2020.
  6. J.C. Carey, Genetyka medyczna, Wydawnictwo Edra Urban&Partner, Wrocław 2021.

Powyższy materiał ma wyłącznie charakter edukacyjno-informacyjny, nie jest poradą lekarską i nie zastępuje konsultacji z lekarzem. Przed zastosowaniem się do wskazówek lub informacji o charakterze specjalistycznym zawartych w Welbi należy skonsultować ich treść z lekarzem. Welbi dokłada najwyższych starań, aby treść publikowanych materiałów był najlepszej jakości, ale nie ponosi odpowiedzialności za ich zastosowanie bez konsultacji z lekarzem.

Najchętniej czytane

jak-dziala-woda-z-octem-jablkowym-pita-na-czczo
Zdrowie
2 min.
Jak działa woda z octem jabłkowym pita na czczo?
24.01.2022
polip-hiperplastyczny-co-to-jest
Zdrowie
1 min.
Co to jest polip hiperplastyczny? Czy jest groźny?
14.03.2022
ocet-na-stluczenia-jak-przygotowac-oklad
Zdrowie
1 min.
Ocet na stłuczenia - jak przygotować okład?
24.01.2022
szalwia-na-gardlo-jak-ja-stosowac-pic-czy-plukac
Zdrowie
2 min.
Szałwia na gardło - jak ją stosować? Pić czy płukać?
28.10.2021
Popularne w kategorii Zdrowie
jakie-sa-rodzaje-nowotworow-co-warto-wiedziec
Zdrowie
2 min.
Rodzaje nowotworów łagodnych i złośliwych
14.05.2021
Prywatne ubezpieczenie zdrowotne
Prywatne ubezpieczenie zdrowotne
Pakiety medyczne
Konsultacja lekarska online
Alergolog onlineChirurg onlineDermatolog onlineDiabetolog onlineEndokrynolog onlineGastrolog online
arrow-link
Zobacz więcej

Kim jesteśmy

Artykuły o zdrowiu

ul. Topiel 12, 00-342, Warszawa
Redakcja WelbiSara Łątkowska - redaktor naczelnyredakcja@welbi.pl

© 2024 Welbi. Wszelkie prawa zastrzeżone.

Regulamin serwisuPolityka prywatnościPolityka cookies

Social media

  • facebook logo
  • instagram logo

Serwis welbi.pl ma charakter edukacyjny, nie stanowi i nie zastępuje porady lekarskiej. Redakcja serwisu dokłada wszelkich starań, aby informacje w nim zawarte były poprawne merytorycznie, jednakże decyzja dotycząca leczenia należy do lekarza. Redakcja i wydawca serwisu nie ponoszą odpowiedzialności wynikającej z zastosowania informacji zamieszczonych na stronach serwisu, który nie prowadzi działalności leczniczej polegającej na udzielaniu świadczeń zdrowotnych w rozumieniu art. 3 ust 1 ustawy o działalności leczniczej.