组蛋白乙酰化和去乙酰化

组蛋白乙酰化和去乙酰化是指作为基因调控的一部分，从核糖体的组蛋白核心突出的N端尾巴内的赖氨酸残基被乙酰化和去乙酰化的过程。组蛋白乙酰化和去乙酰化是基因调控的重要组成部分。这些反应通常由具有组蛋白乙酰化转移酶（HAT）或组蛋白去乙酰化酶（HDAC）活性的酶来催化。乙酰化是指乙酰官能团从一个分子（在这里是指乙酰辅酶A）转移到另一个分子的过程。去乙酰化是简单的反向反应，即乙酰基团从一个分子中去除。乙酰化的组蛋白是将染色质组织成核糖体的八聚体蛋白，核糖体是染色体的基本结构单位，最终是高阶结构，代表了染色质中的一种表观遗传标记。乙酰化去除组蛋白上的正电荷，从而减少了组蛋白的N端与带负电荷的DNA磷酸基的相互作用。因此，凝结的染色质被转化为更松弛的结构，与更高水平的基因转录有关。这种松弛可以通过HDAC活性催化的去乙酰化而逆转。松弛的、具有转录活性的DNA被称为超染色质。更加凝结（紧密包装）的DNA被称为异染色质。浓缩可以通过包括去乙酰化和甲基化的过程来实现。

核糖体是双链DNA（dsDNA）的一部分，包裹着称为组蛋白核心的蛋白质复合物。这些组蛋白核心由8个亚单位组成，H2A、H2B、H3和H4组蛋白各占两个。这种蛋白复合物形成一个圆柱形，dsDNA以大约147个碱基对缠绕在上面。核糖体的形成是DNA压实的xxx步，也有助于结构的支持，并发挥功能作用。这些功能作用是由组蛋白亚单位的尾部贡献的。组蛋白尾部插入DNA的小槽中，并延伸到双螺旋中，这使得它们在转录激活时可以进行修饰。乙酰化与转录激活的增加密切相关，而去乙酰化则与转录失活有关。这些反应发生在翻译后，是可逆的。乙酰化和去乙酰化的机制发生在赖氨酸氨基酸残基的NH3+基团上。这些残基位于组蛋白的尾部，构成了包装好的dsDNA的核小体。这一过程得到了被称为组蛋白乙酰转移酶（HATs）的因子的帮助。HAT分子促进乙酰基团从乙酰辅酶A（Acetyl-CoA）分子转移到赖氨酸的NH3+基团。当赖氨酸需要去乙酰化时，被称为组蛋白去乙酰化酶（HDACs）的因子用一分子的H2O催化去除乙酰基。乙酰化的作用是将组蛋白尾部的整体电荷从正向变为中性。核糖体的形成取决于H4组蛋白的正电荷和H2A组蛋白折叠域表面的负电荷。组蛋白尾部的乙酰化破坏了这种联系，导致核糖体成分的结合减弱。通过这样做，DNA更容易接触，导致更多的转录因子能够到达DNA。因此，组蛋白的乙酰化被称为通过转录激活增加基因的表达。由HDAC分子进行的去乙酰化则有相反的效果。通过去乙酰化组蛋白尾部，DNA会更紧密地包裹在组蛋白核心上，使转录因子更难与DNA结合。这导致了基因表达水平的下降，被称为基因沉默。

乙酰化组蛋白是核糖体的八聚体蛋白核心，代表了染色质内的一种表观遗传标记。研究表明，一种修改有影响另一种修改是否会发生的趋势。组蛋白的修饰不仅可以在其特定点上引起次级结构变化，而且可以在遥远的位置上引起许多结构变化，这不可避免地影响到功能。随着染色体的复制，存在于亲代染色体上的修饰会传给子代染色体。作为其功能的一部分，这些修饰可以为其特定的功能招募酶，并可以在复制发生后促进修饰的延续及其影响。已经证明，即使过了一次复制，基因的表达仍然可能在许多细胞代以后受到影响。一项研究表明，在用TrichostatinA抑制HDAC酶后，插入到中心异染色质旁边的基因显示出不稳定。