Las histonas son proteínas críticas en el empaquetamiento del ADN en la célula en forma de cromatina y cromosomas. Es decir, las proteínas que proporcionan soporte estructural a un cromosoma. Sin embargo, para que las larguísimas moléculas de ADN quepan en el núcleo celular estas se envuelven alrededor de complejos de histonas, dando al cromosoma una forma mucho más compacta.
Es decir, unas proteínas básicas de baja masa molecular, y muy conservadas entre los eucariontes. Estas forman la cromatina junto con el ADN sobre la base, entre otras, de unas unidades conocidas como son los nucleosomas. La cromatina, formada por ADN y varios tipos de proteínas (histonas principalmente), resuelve el problema del tamaño del ADN dentro del núcleo compactándolo.
Además, es importante destacar que sin las histonas el ADN sería una marabunta completamente desorganizada de nucleótidos. Estas, de hecho, permiten el empaquetamiento eficiente del material hereditario en el núcleo celular, aunque su papel excede de ser simplemente un mero soporte estructural para el ADN ya que las histonas regulan también el metabolismo del material hereditario. Algo que se ha podido descubrir tras una serie de investigaciones, y es que una de sus principales características reside en constituir una base estructural y funcional susceptible de mejoras continuas. Además, la gran diversificación y especialización de las histonas ha permitido también que las diferentes formas de vida alcancen esa complejidad celular. No obstante, lo cierto es que cuando se descubrieron las histonas nadie se dio cuenta de otra función más que la de eficaces empaquetadoras del ácido desoxirribonucleico. Por suerte, con el paso de los años los científicos han podido demostrar que las histonas tienen otras funciones más allá de condensar el ADN.
Para entenderlo mejor, podríamos decir que este extraordinario empaquetamiento del ADN es el que corresponde a las histonas, una familia de cinco clases de proteínas que se asocian al ADN y lo condensan optimizando el escaso espacio disponible.
Este tipo de proteína que se encuentra en los cromosomas y se une al ADN es la que ayuda a dar su forma a los cromosomas y la que, a su vez también, ayuda a controlar la actividad de los genes. También es muy importante para la regulación del metabolismo del material hereditario, es decir, de los genes.
Las histonas son proteínas altamente básicas que desempeñan un papel fundamental en el empaquetamiento del ADN en la célula. Su función principal radica en ayudar a organizar y compactar el ADN en estructuras ordenadas llamadas nucleosomas, que son los bloques básicos de la cromatina. Aquí están algunas de las funciones principales de las histonas en la célula:
1. Empaquetamiento del ADN: las histonas se unen al ADN para formar complejos de proteínas-ADN llamados nucleosomas. Cada nucleosoma está compuesto por un octámero de histonas alrededor del cual se enrolla el ADN, formando una estructura en forma de "perla en un collar". Este empaquetamiento compacto permite que una gran cantidad de ADN se ajuste dentro del núcleo de la célula.
2. Organización de la cromatina: las histonas ayudan a organizar la cromatina, que es la estructura compleja formada por el ADN, las histonas y otras proteínas. La cromatina se condensa y descondensa dinámicamente, dependiendo de las necesidades de la célula, gracias a la interacción entre las histonas y el ADN.
3. Regulación de la expresión génica: las histonas pueden influir en la accesibilidad del ADN a las enzimas y proteínas involucradas en la transcripción y replicación. Modificaciones químicas en las histonas, como la acetilación, metilación, fosforilación, entre otras, pueden afectar cómo se "lee" el ADN. Por ejemplo, las histonas desacetiladas tienden a estar asociadas con regiones de ADN más compactas y menos activas, mientras que las histonas acetiladas están asociadas con regiones más abiertas y activas.
4. Epigenética: las modificaciones de las histonas pueden heredarse de una generación celular a otra y pueden influir en la expresión génica sin cambiar la secuencia de ADN. Estas modificaciones epigenéticas pueden ser críticas para el desarrollo celular, la diferenciación y la respuesta a señales ambientales.
5. Reparación del ADN: las histonas también desempeñan un papel en la reparación del ADN. Cuando ocurren daños en el ADN, las histonas pueden remodelarse y reorganizarse para permitir el acceso de las enzimas de reparación al sitio dañado.
6. Regulación del ciclo celular: algunas histonas y sus modificaciones están asociadas con la regulación del ciclo celular. Por ejemplo, la acetilación de ciertas histonas puede promover la transición de una célula de una fase del ciclo celular a otra.
7. Estabilidad del genoma: las histonas ayudan a mantener la estabilidad estructural y funcional del genoma. Su correcto funcionamiento es esencial para prevenir errores en la replicación y transcripción del ADN.
