L’acétylation des histones est le processus d’ajout d’un groupe acétyle à la fin d’une protéine histone. Les protéines histones sont de grosses protéines, communément appelées billes, qui jouent un rôle important dans la condensation et la relaxation de l’acide désoxyribonucléique (ADN), de sorte que différents gènes sont exposés pour la transcription et la traduction. L’acétylation se produit sur les résidus de lysine sur l’extrémité N-terminale des protéines histones et supprime la charge positive des protéines. La réduction de la charge positive rend les protéines moins attirées par l’ADN chargé négativement, relaxant ainsi l’ADN de ses enroulements serrés autour de la protéine. À l’inverse, lorsque l’acétylation est inversée ou désacétylée, les histones maintenant chargées positivement attirent l’ADN chargé négativement dans des bobines, rendant les gènes de ces bobines inaccessibles.
Permettre et restreindre l’accès aux gènes par acétylation des histones est important dans les cellules car cela permet la régulation des produits géniques à l’intérieur de ces cellules. Si tout l’ADN était constamment détendu, tous les gènes d’un organisme pourraient être transcrits en même temps, ce qui empêcherait les cellules de se différencier en types spécifiques, comme la peau, les muscles ou les os. D’un autre côté, si tout l’ADN était constamment enroulé, il n’y aurait aucun moyen de lire les gènes, ce qui signifierait qu’aucune protéine n’existerait, et probablement aucune cellule non plus. De plus, si tout l’ADN était détendu, il ne pourrait jamais rentrer dans une cellule, car les cellules sont microscopiques et le brin moyen d’ADN mesure plus de 6 pieds de long. Sans régulation des gènes par acétylation des histones, la vie sur Terre pourrait ne pas exister du tout.
L’ADN qui est condensé par acétylation des histones est appelé chromatine, et la plupart de l’ADN dans une cellule donnée est présent dans cet état hautement enroulé. La quantité de chromatine dans une cellule est directement liée aux enzymes d’une cellule, appelées acétylases, qui modifient les histones. Plus les histones sont acétylées, plus la chromatine se détend, et plus les histones sont désacétylées, plus la chromatine se condense. Cet équilibre n’est pas toujours effectué sur une base individuelle, où chaque histone acétylée déclenche la désacétylation d’une autre histone. L’acétylation et la désacétylation sont dynamiques, se produisant là où elles sont nécessaires en fonction d’une variété de facteurs environnementaux et de déclencheurs.
Le processus trompeusement simple de l’acétylation des histones a un effet profond sur le fonctionnement de toutes les cellules, en termes de structure et de fonction. Sans ce processus, les cellules auraient du mal à réguler et à coordonner la myriade de mécanismes internes essentiels à la vie. Chaque cellule de chaque organisme, des bactéries aux humains, en dépend.