Familias Génicas Codificantes
para Proteínas Histónicas
Histonas + ADN Þ
Nucleosomas
+ Proteínas No Histónicas (NHP) Þ
Fibra de Cromatina
Histonas, características generales:
- Elevado porcentaje de aminoácidos básicos (Lisina/Arginina)
- 2 Subtipos: Histonas del Linker (H1 y sus variantes) más
grandes (aproximadamente 220 aminoácidos) y variables.
- Histonas del Core
(el restode histonas) más pequeñas (entre
102 y 135 aminoácidos) y conservadas.
H2B
H2A
H3
H4
- Transcripción de sus genes codificantes en la fase S del ciclo
celular, cuando existe la síntesis del nuevo ADN (al contrario de la
mayoría de las proteínas, que se transcriben en interfase). La
expresión es dependiente del ciclo celular, regulada por procesos de feedback
en función del ADN.
Importancia Funcional:
- Importante papel en procesos de
"activación"/"desactivación" de la cromatina (es
decir, descondensar determinadas zonas de la cromatina para hacerlas más
accesibles en la transcripción) , mediante procesos de
acetilación/desacetilación y fosforilación/desfosforilación (en la
"activación", H1, H2A, H3 y H4 se presentan más acetiladas;
H2B menos acetilada. Al contrario en la "inactivación".
- Empaquetamiento
del ADN en los cromosomas.
Organización de los Genes de Histonas:
Modelo Base: Organización de los genes en quintetos,
formando clusters repetidos en tándem, del mismo modo que el rDNA y
las diferentes unidades del tDNA.
- Esta organización permite un control coordinado y más
estrecho de los genes.
- Las regiones espaciadoras concentran los eventos de
entrecruzamientos desiguales , homogeneizando el número de
copias de cada gen.
- La transcripción es llevada a cabo por la RNA polimerasa II.
- No existen intrones.
- No existen señales de poli-A
.
- Elevado contenido en G-C.
- Uso de codones no aleatorio (Fop elevado y ENC
bajo). Esto pone de manifiesto una elevada constricción selectiva.
Organización de los Genes en las Unidades Repetitivas:
- Gran heterogeneidad, se observa un aumento de esta heterogeneidad
según aumenta la complejidad de los organismos.
- Desde erizos de mar Þ Organización regular
de quintetos organizados en clusters repetidos en tándem; hasta
vertebrados Þ situación de los genes
dispersos por el genoma.
- Puede existir más de una copia del mismo gen
dentro de una misma
unidad repetitiva.
- Si falta algún gen en la unidad repetitiva, suele ser el gen codificante
para H1.
- Existe un importante polimorfismo nucleotídico y de longitud,
debido principalmente a la variación de bloques [AT]n en las
regiones espaciadoras.
- La organización de los genes en clusters da lugar a una evolución
concertada de las secuencias.
Características más Identificadoras de la Familia Génica
de las Histonas:
Poseen, al menos, igual longitud que las regiones codificantes.
- Ricas en bloques de Adenina/Timina.
- Elevado polimorfismo nucleotídico y de longitud
- Función homogeneizadora, concentrando los eventos de
entrecruzamiento desigual, evitando que afecten a regiones
codificantes.
- Genes huérfanos (pseudogenes):
- Pierden su función y evolucionan SIN constricciones selectivas. Esto es
debido fundamentalmente a:
- Inserción de elementos móviles.
- Entrecruzamiento desigual
En Mytilus edulis, existe una variante de la histona
H1 que se dispone repetida en tándem, totalmente independiente de el resto de
quintetos y de cuartetos. Esta variante ha sido vinculada a una serie de
variantes menores de la histona H1 (H5, en aves; H10 en vertebrados;
etc.), debido a la presencia de un motivo nucleotídico análogo a parte de la
región promotora del gen de la histona H4. El motivo se denomina H4 BOX.
De este modo, se hipotetiza que este tipo de variantes menores de H1 provienen
de genes huérfanos o pseudogenes.
- Expresión desarrollo-dependiente:
- Durante las etapas tempranas del desarrollo, en muchos organismos
(principalmente invertebrados) se expresan genes codificantes de histonas
organizados en quintetos regulares en tándem.
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