L’acetilazione dell’istone è il processo di aggiunta di un gruppo acetile all’estremità di una proteina dell’istone. Le proteine istoniche sono proteine di grandi dimensioni, comunemente chiamate “perline”, che svolgono un ruolo importante nella condensazione e nel rilassamento dell’acido desossiribonucleico (DNA), quindi diversi geni sono esposti per la trascrizione e la traduzione. L’aceilazione avviene sui residui di lisina sull’N-terminale delle proteine istoniche e rimuove la carica positiva dalle proteine. La riduzione della carica positiva rende le proteine meno attratte dal DNA caricato negativamente, rilassando così il DNA dalle sue strette spire attorno alla proteina. Al contrario, quando l’acetilazione è invertita, o deacetilata, gli istoni ora caricati positivamente attirano il DNA caricato negativamente in bobine, rendendo inaccessibili i geni in quelle bobine.
Consentire e limitare l’accesso ai geni mediante l’acetilazione dell’istone è importante nelle cellule perché consente la regolazione dei prodotti genici all’interno di tali cellule. Se tutto il DNA fosse costantemente rilassato, tutti i geni di un organismo potrebbero essere trascritti contemporaneamente, il che renderebbe impossibile alle cellule di differenziarsi in tipi specifici, come pelle, muscoli o ossa. D’altra parte, se tutto il DNA fosse costantemente arrotolato, non ci sarebbe modo di leggere alcun gene, il che significherebbe che non esisterebbero proteine e probabilmente nemmeno cellule. Inoltre, se tutto il DNA fosse rilassato, non potrebbe mai entrare in una cellula, poiché le cellule sono microscopiche e il filamento medio di DNA è lungo oltre 6 piedi. Senza la regolazione genica mediante l’acetilazione dell’istone, la vita sulla Terra potrebbe non esistere affatto.
Il DNA che viene condensato dall’acetilazione dell’istone è chiamato cromatina e la maggior parte del DNA in una data cellula è presente in questo stato altamente arrotolato. La quantità di cromatina in una cellula è direttamente correlata agli enzimi in una cellula, chiamati acetilasi, che modificano gli istoni. Più istoni sono acetilati, più la cromatina si rilassa e più istoni sono deacetilati, più la cromatina si condensa. Questo atto di bilanciamento non viene sempre eseguito su base uno a uno, in cui ogni istone acetilato innesca la deacetilazione di un altro istone. L’acetilazione e la deacetilazione sono dinamiche e si verificano dove sono necessarie in base a una varietà di fattori e fattori scatenanti ambientali.
Il processo apparentemente semplice di acetilazione dell’istone ha un profondo effetto sul funzionamento di tutte le cellule, sia in termini di struttura che di funzione. Senza questo processo, le cellule avrebbero difficoltà a regolare e coordinare la miriade di meccanismi interni essenziali per la vita. Ogni cellula di ogni organismo, dai batteri all’uomo, fa affidamento su di esso.