Histone acetylation: truth of consequences?

摘要

Eukaryotic DNA is packaged into a nucleoprotein structure known as chromatin, which is comprised of DNA, histones, and nonhistone proteins. Chromatin structure is highly dynamic, and can shift from a transcriptionally inactive state to an active form in response to intra- and extracellular signals. A major factor in chromatin architecture is the covalent modification of histones through the addition of chemical moieties, such as acetyl, methyl, ubiquitin, and phosphate groups. The acetylation of the amino-terminal tails of histones is a process that is highly conserved in eukaryotes, and was one of the earliest histone modifications characterized. Since its identification in 1964, a large body of evidence has accumulated demonstrating that histone acetylation plays an important role in transcription. Despite our ever-growing understanding of the nuclear processes involved in nucleosome acetylation, however, the exact biochemical mechanisms underlying the downstream effects of histone acetylation have yet to be fully elucidated. To date, histone acetylation has been proposed to function in 2 nonmutually exclusive manners: by directly altering chromatin structure, and by acting as a molecular tag for the recruitment of chromatin-modifying complexes. Here, we discuss recent research focusing on these 2 potential roles of histone acetylation and clarify what we actually know about the function of this modification.L'ADN eucaryote est empaqueté au sein d'une structure de nucléoprotéines appelée chromatine, qui comprend l'ADN, les histones, et les protéines non-histones. La structure de la chromatine est hautement dynamique et peut passer d'un état transcriptionnellement inactif à une forme active en réponse à des signaux intra- et extracellulaires. Un facteur important de l'architecture de la chromatine est la modification covalente des histones par l'ajout de résidus chimiques comme les groupes acétyle, méthyle, ubiquitine et phosphate. L'acétylation des extrémités amino terminales des histones est un processus hautement conservé chez les eucaryotes et elle a été une des premières modifications d'histones à être caractérisée. Depuis son identification en 1964, plusieurs preuves se sont accumulées pour démontrer que l'acétylation des histones joue un rôle important dans la transcription. Malgré l'amélioration constante de notre compréhension des processus nucléaires impliqués dans l'acétylation du nucléosome, les mécanismes biochimiques exacts qui sous-tendent les effets situés en aval de l'acétylation des histones restent à être pleinement élucidés. À ce jour, l'on a proposé que l'acétylation des histones fonctionne de 2 façons mutuellement non exclusives : en modifiant directement la structure de la chromatine et en agissant comme appât moléculaire pour recruter les complexes de modification de la chromatine. Nous discutons ici des travaux récents axés sur ces 2 rôles potentiels de l'acétylation des histones et nous clarifions ce que connaissons actuellement de la fonction de cette modification.