Histona H1
La histona H1 es una de las cinco principales familias de proteínas de histonas que son componentes de la cromatina en las células eucariotas . Aunque está muy conservada , es la histona más variable en secuencia entre especies.
Las proteínas H1 de los metazoos presentan un dominio globular central de "hélice alada" y colas largas C- y cortas N-terminales . H1 está involucrado en el empaquetado de las subestructuras de "cuentas en una cuerda" en una estructura de alto orden, cuyos detalles aún no se han resuelto. [1] H1 que se encuentra en protistas y bacterias, también conocidas como nucleoproteínas HC1 y HC2 ( Pfam PF07432 , PF07382 ), carecen del dominio central y la cola N-terminal. [2]
A diferencia de las otras histonas, H1 no forma la "perla" del nucleosoma . En cambio, se asienta sobre la estructura, manteniendo en su lugar el ADN que se ha envuelto alrededor del nucleosoma. H1 está presente en la mitad de la cantidad de las otras cuatro histonas, que aportan dos moléculas a cada cuenta de nucleosoma. Además de unirse al nucleosoma, la proteína H1 se une a la región del "ADN enlazador" (aproximadamente 20-80 nucleótidos de longitud) entre los nucleosomas, lo que ayuda a estabilizar la fibra de cromatina en zig-zag de 30 nm. [4] Se ha aprendido mucho sobre la histona H1 a partir de estudios sobre cromatina purificada.fibras. La extracción iónica de histonas enlazadoras de cromatina nativa o reconstituida promueve su despliegue en condiciones hipotónicas desde fibras de 30 nm de ancho a matrices de nucleosomas de perlas en una cuerda. [5] [6] [7]
No se sabe si H1 promueve una fibra de cromatina similar a un solenoide , en la que el ADN del conector expuesto se acorta, o si simplemente promueve un cambio en el ángulo de los nucleosomas adyacentes, sin afectar la longitud del conector [8]. Sin embargo, se ha demostrado que las histonas del conector impulsar la compactación de las fibras de cromatina que se han reconstituido in vitro utilizando matrices de ADN sintético del fuerte elemento de posicionamiento del nucleosoma '601'. [9] Los experimentos de digestión de nucleasas y huellas de ADN sugieren que el dominio globular de la histona H1 se localiza cerca de la díada del nucleosoma, donde protege aproximadamente de 15 a 30 pares de bases de ADN adicional. [10] [11] [12] [13]Además, los experimentos con cromatina reconstituida revelan un motivo de tallo característico en la díada en presencia de H1. [14] A pesar de las lagunas en nuestra comprensión, ha surgido un modelo general en el que el dominio globular de H1 cierra el nucleosoma reticulando el ADN entrante y saliente, mientras que la cola se une al ADN enlazador y neutraliza su carga negativa. [8] [12]
Se han realizado muchos experimentos que abordan la función de H1 con cromatina procesada y purificada en condiciones de bajo contenido de sal, pero el papel de H1 in vivo es menos seguro. Los estudios celulares han demostrado que la sobreexpresión de H1 puede causar una morfología nuclear y una estructura de cromatina aberrantes, y que H1 puede servir como regulador tanto positivo como negativo de la transcripción, según el gen. [15] [16] [17] En los extractos de óvulos de Xenopus , el agotamiento de las histonas enlazadoras causa una extensión longitudinal de ~ 2 veces de los cromosomas mitóticos, mientras que la sobreexpresión hace que los cromosomas se hipercompactan en una masa inseparable. [18] [19]No se ha logrado la eliminación completa de H1 in vivo en organismos multicelulares debido a la existencia de múltiples isoformas que pueden estar presentes en varios grupos de genes, pero varias isoformas de histonas enlazadoras se han agotado en diversos grados en Tetrahymena, C. elegans, Arabidopsis, fruta. mosca y ratón, lo que da como resultado varios defectos específicos del organismo en la morfología nuclear, la estructura de la cromatina, la metilación del ADN y / o la expresión génica específica. [20] [21] [22]
Mientras que la mayoría de las histonas H1 en el núcleo están unidas a la cromatina, las moléculas H1 se desplazan entre las regiones de la cromatina a una velocidad bastante alta. [23] [24]
