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Modifications épigénétiques des histones


Auteur: Dr. Taille Termanis

la Code histone est le résumé des modifications des histones épigénétiques et de leurs fonctions (Jenuwein & Allis, 2001).
Si vous regardez de plus près l'Histone, il est frappant qu'ils soient constitués d'une partie globulaire avec des extrémités non structurées (tendues) (terminus N et C). Les régions globulaires des histones forment le noyau du nucléosome, qui est enveloppé d'ADN. Les extrémités non structurées dépassent au contraire de la structure nucléosomique.
Les histones peuvent être modifiées chimiquement dans les zones non structurées et globulaires. Ce sont des modifications épigénétiques. Au cours des dernières décennies, des centaines de modifications d'histones ont été découvertes, maintenant regroupées dans un soi-disant «code d'histone». Les modifications les plus étudiées sont l'acétylation (Ac), la méthylation (Me), la phosphorylation (P) et l'ubiquitination (Ub).

nomenclature

Lors de la description des modifications des histones, une nomenclature particulière est utilisée.
Il sera affiché:
(1) Quelle histone est modifiée (H2A, H2B, H3 ou H4).
(2) L'acide aminé qui est modifié et sa position dans la protéine histone (par exemple, la lysine 9, K9).
(3) La nature de la modification (par exemple, méthylation - Me, acétylation -Ac, ubiquitinylation -Ub, etc.).
(4) Le nombre de groupes chimiques attachés. Dans de nombreux cas, une, deux ou même trois molécules chimiques identiques peuvent être attachées à l'acide aminé. (par exemple me1, me2 ou me3).
Exemples:
H3K9me3 - Triple méthylation de l'acide aminé lysine en neuvième position de la protéine histone H3.
H3K9ac Acétylation de l'acide aminé lysine en neuvième position de la protéine histone H3.

Effet des modifications des histones sur le génome

Les modifications des histones peuvent affecter le génome de deux manières.
1. En inhibant et en favorisant l'attachement des facteurs
Différentes modifications des histones peuvent être des plateaux conjonctifs pour divers facteurs de régulation. Par exemple, H3K9ac et H3K4me3 peuvent favoriser la liaison des «activateurs» et inhiber les «inhibiteurs». Cela conduit à «l'ouverture» de la chromatine et à l'activation des gènes. D'un autre côté, H3K27me3, H3K9me3 et H3K20me3 sont des exemples de modifications qui favorisent la liaison des «inhibiteurs» et inhibent les «activateurs». Cela conduit à une structure de chromatine fermée dans laquelle les gènes sont inactifs. Ainsi, la modification des histones sont, pour ainsi dire, des signaux pour la liaison des facteurs régulateurs.
2. Modification directe de la structure des histones d'ADN
Certaines modifications des histones, en particulier dans la région globulaire aux points de contact entre les histones et l'ADN, peuvent modifier directement la structure de la chromatine. Certaines modifications favorisent le déroulement de l'ADN du noyau d'histone (par exemple, H3K122ac) et d'autres favorisent la bobine plus étroite (H3K64me).
Souvent, une combinaison des mécanismes ci-dessus est utilisée pour obtenir la structure de chromatine souhaitée.