एक साथ, ये हिस्टोन संशोधन हिस्टोन कोड के रूप में जाना जाता है, जो स्थानीय जीनोमिक क्षेत्र की प्रतिलेखन स्थिति को निर्धारित करता है।किसी विशेष क्षेत्र में हिस्टोन परिवर्तनों की जांच करना, या पूरे जीनोम में, जीन सक्रियण स्थितियों, प्रमोटरों, बढ़ाने वालों और अन्य जीन विनियामक तत्वों के स्थानों का खुलासा कर सकते हैं।

विस्तार से हिस्टोन संशोधन
 

एसिटिलेशन

एसिटिलेशन सबसे व्यापक रूप से अध्ययन किए गए हिस्टोन संशोधनों में से एक है क्योंकि यह ट्रांसक्रिप्शन विनियमन को प्रभावित करने के लिए पहली बार खोजा गया था।अपरिवर्तित लिसाइन अवशेषों में सकारात्मक आवेश होता है लेकिन एसिटाइलिशन के परिणामस्वरूप हिस्टोन पर आवेश का तटस्थकरण होता है, जो हिस्टोन और नकारात्मक रूप से आवेशित डीएनए की बातचीत को कम करता है। आवेश तटस्थता के परिणामस्वरूप एक कमजोर हिस्टोन होता हैः डीएनए बातचीत,ट्रांसक्रिप्शन कारक बंधन की अनुमति देता है और जीन अभिव्यक्ति को काफी बढ़ाता है (Roth et al.., 2001).

हिस्टोन एसिटाइल सेल चक्र विनियमन, सेल प्रजनन और एपोप्टोसिस में शामिल है और सेल भिन्नता सहित कई अन्य सेलुलर प्रक्रियाओं के विनियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है,डीएनए प्रतिकृति और मरम्मतन्यूक्लियर आयात और न्यूरॉनल दमन। हिस्टोन एसिटाइलिशन के संतुलन में असंतुलन ट्यूमरोजेनेसिस और कैंसर की प्रगति से जुड़ा हुआ है।

एंजाइमिक विनियमन

एसिटाइल समूह हिस्टोन एसिटाइल ट्रांसफेरैस (एचएटी) द्वारा हिस्टोन एच3 और एच4 के लिसाइन अवशेषों में जोड़े जाते हैं और डीसेटीलाज़ (एचडीएसी) द्वारा हटाए जाते हैं। हिस्टोन एसिटाइलिशन काफी हद तक प्रमोटर क्षेत्रों को लक्षित करता है,प्रमोटर-स्थानीय एसिटाइलिंग के रूप में जाना जाता हैउदाहरण के लिए, हिस्टोन H3 (H3K9ac और H3K27ac) पर K9 और K27 का एसिटाइल आमतौर पर सक्रिय जीन के बढ़ाने और प्रमोटर के साथ जुड़ा होता है।ट्रांसक्रिप्टेड जीनों में भी वैश्विक एसिटाइल के निम्न स्तर पाए जाते हैं, जिसका कार्य अस्पष्ट है।

मेथिलिकेशन

मिथाइलेशन हिस्टोन H3 और H4 के लिसाइन या अर्जिनाइन अवशेषों में जोड़ा जाता है, जिसमें ट्रांसक्रिप्शन पर अलग-अलग प्रभाव पड़ता है।एट अल., 2012) जबकि लिसाइन मिथाइलेशन मिथाइलेशन साइट के आधार पर ट्रांसक्रिप्शन सक्रियण और दमन दोनों में शामिल है।यह लचीलापन इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि यह मिथाइलेशन हिस्टोन चार्ज को नहीं बदलता है या सीधे हिस्टोन-डीएनए बातचीत को प्रभावित नहीं करता है, एसिटिलेशन के विपरीत।

लिसाइन मोनो, डाय, या ट्राई-मेथाइलेटेड हो सकते हैं, जो मेथाइलेशन के प्रत्येक साइट को आगे कार्यात्मक विविधता प्रदान करते हैं। उदाहरण के लिए,हिस्टोन H3 (H3K4me1 और H3K4me3) के K4 पर मोनो- और ट्राई-मिथाइलेशन दोनों सक्रियण मार्कर हैं, लेकिन अद्वितीय बारीकियों के साथः H3K4me1 आम तौर पर ट्रांसक्रिप्शन बढ़ाने वालों को चिह्नित करता है, जबकि H3K4me3 जीन प्रमोटरों को चिह्नित करता है।K36 (H3K36me3) का ट्राई-मेथाइलेशन जीन निकायों में ट्रांसक्रिप्टेड क्षेत्रों से जुड़ा एक सक्रियण मार्कर है.

इसके विपरीत, हिस्टोन H3 (H3K9me3 और H3K27me3) के K9 और K27 पर ट्राई-मेथाइलेशन अद्वितीय कार्यों के साथ दमनकारी संकेत हैंःH3K27me3 प्रमोटर क्षेत्रों में एक अस्थायी संकेत है जो भ्रूण स्टेम कोशिकाओं में विकास नियामकों को नियंत्रित करता हैइस बीच, H3K9me3 उपग्रह पुनरावृत्ति जैसे टैंडेम पुनरावृत्ति संरचनाओं के साथ जीन-गरीब गुणसूत्र क्षेत्रों में हेटरोक्रोमैटिन गठन के लिए एक स्थायी संकेत है,टेलोमर, और पेरिकेंट्रोमर्स। यह रेट्रोट्रांसपोजोन और जिंक फिंगर जीन (KRAB-ZFPs) के विशिष्ट परिवारों को भी चिह्नित करता है। दोनों चिह्न निष्क्रिय एक्स गुणसूत्र पर पाए जाते हैं,इंटरजेनिक और साइलेंट किए गए कोडिंग क्षेत्रों में H3K27me3 और सक्रिय जीन के कोडिंग क्षेत्रों में मुख्य रूप से H3K9me3 के साथ.

एंजाइमिक विनियमन

हिस्टोन मिथाइलेशन एक स्थिर चिह्न है जो कई कोशिका विभाजनों के माध्यम से फैलता है, और कई वर्षों तक यह माना जाता था कि यह अपरिवर्तनीय है।यह हाल ही में एक सक्रिय रूप से विनियमित और प्रतिवर्ती प्रक्रिया के रूप में पता चला है.

मिथाइलः हिस्टोन मिथाइल ट्रांसफेरेज़ (HMTs)

• लिसाइन

SET डोमेन युक्त (हिस्टोन पूंछ)

गैर-SET डोमेन युक्त (हिस्टोन कोर)

• अर्जिनिन

पीआरएमटी (प्रोटीन अर्जिनाइन मेथिल ट्रांसफेरैस) परिवार

डिमेथिलेशनः हिस्टोन डिमेथिलेस

• लिसाइन

KDM1/LSD1 (लाइसाइन-विशिष्ट डेमेथिलेज़ 1)

JmjC (जुमोनजी डोमेन युक्त)

• अर्जिनिन

PAD4/PADI4

फॉस्फोरिलेशन

कोशिका विभाजन, ट्रांसक्रिप्शन विनियमन और डीएनए क्षति की मरम्मत के दौरान क्रोमोसोम संघनन में हिस्टोन फॉस्फोरिलेशन एक महत्वपूर्ण मध्यवर्ती कदम है (रोसेटो एट अल., 2012, क्सकोन्साक एट अल.,2015)एसिटाइलेशन और मिथाइलेशन के विपरीत, हिस्टोन फॉस्फोरिलेशन अन्य हिस्टोन संशोधनों के बीच बातचीत स्थापित करता है और प्रभावकारी प्रोटीन के लिए एक मंच के रूप में कार्य करता है,जो घटनाओं के एक डाउनस्ट्रीम कैस्केड की ओर जाता है.

सभी कोर हिस्टोनों पर फॉस्फोरिलेशन होता है, प्रत्येक पर अंतर प्रभाव के साथ। सेरीन 10 और 28 पर हिस्टोन एच 3 का फॉस्फोरिलेशन, और टी 120 पर हिस्टोन एच 2 ए,मिटोसिस के दौरान क्रोमैटिन के संपीड़न और क्रोमैटिन की संरचना और कार्य के विनियमन में शामिल हैंये कोशिका चक्र और कोशिका वृद्धि के महत्वपूर्ण मार्कर हैं जो यूकेरियोट्स में संरक्षित होते हैं।H2AX का S139 पर फॉस्फोरिलेशन (जिसके परिणामस्वरूप γH2AX होता है) डीएनए क्षति मरम्मत प्रोटीन के लिए एक भर्ती बिंदु के रूप में कार्य करता है (Lowndes et al)., 2005, पिंटो एट अल., 2010) और डीएनए डबल-स्ट्रैंड ब्रेक के बाद होने वाली सबसे शुरुआती घटनाओं में से एक है।एच2बी फॉस्फोरिलेशन का अध्ययन नहीं किया गया है लेकिन यह पाया गया है कि यह अपोप्टोसिस से संबंधित क्रोमैटिन संघनन को सुविधाजनक बनाता है, डीएनए विखंडन और कोशिका मृत्यु (Füllgrabe et al., 2010) ।

उपनिवेश

सभी हिस्टोन कोर प्रोटीन सर्वव्यापी हो सकते हैं, लेकिन H2A और H2B सबसे आम हैं और नाभिक में सबसे अधिक सर्वव्यापी प्रोटीन हैं (काओ एट अल, 2012) ।डीएनए क्षति प्रतिक्रिया में हिस्टोन उबिक्विटाइलिंग की केंद्रीय भूमिका होती है.

हिस्टोन H2A, H2B, और H2AX का मोनोबिबिक्विटीलेशन डीएनए डबल-स्ट्रैंड ब्रेक के स्थानों पर पाया जाता है। सबसे आम रूप K119 पर मोनोबिक्विटीलेटेड H2A और K123 (ईस्ट) / K120 (वर्टेब्रेट्स) पर H2B हैं।मोनोबिक्विटीलेटेड H2A भी जीन साइलेंसिंग से जुड़ा हुआ है, जबकि H2B भी ट्रांसक्रिप्शन सक्रियण से जुड़ा हुआ है।

Poly-ubiquitylation कम आम है लेकिन डीएनए मरम्मत में भी महत्वपूर्ण है-- K63 पर H2A और H2AX का poly-ubiquitylation एक पहचान साइट डीएनए मरम्मत प्रोटीन के लिए प्रदान करता है, जैसे RAP80

एंजाइमिक विनियमन

अन्य हिस्टोन संशोधनों की तरह, H2A और H2B का मोनोबिक्विटीलेशन प्रतिवर्ती है और हिस्टोन यूबिक्विटिन लिगाज़ और डेउबिक्विटीलिंग एंजाइमों द्वारा सख्ती से विनियमित होता है।

मोनोबिक्विटीलेशन

• H2A: पॉलीकॉम्ब समूह के प्रोटीन
• H2B: Bre1 (खमीर) और इसके समरूप RNF20/RNF40 (स्तनधारियों)

पॉलीयूबिक्विटाइलेशन

• H2A/H2AX K63: RNF8/RNF168
   

हिस्टोन संशोधनों के लिए त्वरित संदर्भ मार्गदर्शिका

तालिका 1. सबसे आम हिस्टोन संशोधनों औरउन्हें कहाँ से पाएं:

CHIP द्वारा हिस्टोन संशोधनों का अध्ययन करना

CHIP एंटीबॉडी का उपयोग किसी प्रोटीन या रुचि के संशोधन को अलग करने के लिए करता है, साथ ही साथ उस डीएनए को भी जोड़ा जाता है (चित्र 5) ।डीएनए का अनुक्रमण किया जाता है और प्रोटीन या संशोधन के स्थान और प्रचुरता की पहचान करने के लिए जीनोम में मैप किया जाता है.

चित्र 2: हिस्टोन संशोधन CHIP

एंटीबॉडी सीधे संशोधित हिस्टोन पूंछों से बंधते हैं। प्रतिरक्षा और डीएनए शुद्धिकरण उन जीनोमिक क्षेत्रों को अलग करने और पहचानने की अनुमति देता है जो संशोधनों पर कब्जा करते हैं।

ChIP प्रयोगों में विशिष्ट हिस्टोन और हिस्टोन संशोधनों के विरुद्ध एंटीबॉडी का उपयोग करके विशिष्ट स्थानों का पता लगाया जा सकता है।

• उच्च क्रम की क्रोमैटिन संरचनाएं, जैसे एच3के9एमई3 मार्क्स हेटरोक्रोमैटिन और उपग्रह दोहराव
• सक्रिय या मौन जीन और आनुवंशिक कार्यक्रम, उदाहरण के लिए AH3K9ac जीन सक्रियता के निशान
• आनुवंशिक तत्व जैसे प्रमोटर और बढ़ाने वाले, जैसे H3K27me3 जीन समृद्ध क्षेत्रों में प्रमोटर को चिह्नित करता है, H3K4me1 सक्रिय बढ़ाने वाले को चिह्नित करता है

यदि हिस्टोन संशोधन का कार्य ज्ञात है, तो CHIP इस हिस्टोन संशोधन हस्ताक्षर और जीनोम में संबंधित कार्य के साथ विशिष्ट जीन और क्षेत्रों की पहचान कर सकता है।इन जीनों और क्षेत्रों को तब ब्याज की जैविक प्रक्रिया में उनकी भूमिका के लिए आगे की जांच की जा सकती हैउदाहरण के लिए H3K4me1 के खिलाफ ChIP का उपयोग करके, पूरे जीनोम में सक्रिय बढ़ाने वालों के स्थान और अनुक्रमों को प्रकट किया जाएगा, जो रुचि के जीन और आनुवंशिक कार्यक्रमों की ओर इशारा करते हैं।

वैकल्पिक रूप से, यदि हिस्टोन संशोधन का कार्य ज्ञात नहीं है, तो CHIP इस हस्ताक्षर के साथ अनुक्रमों, जीन और स्थानों की पहचान कर सकता है,जिसका उपयोग तब संशोधन के कार्य को अनुमानित करने के लिए किया जा सकता हैयह तकनीक हिस्टोन कोड के अधिकांश को डिकोड करने में महत्वपूर्ण थी और अभी भी सर्वव्यापीकरण और अन्य उपन्यास चिह्नों जैसे नए खोजे गए संशोधनों के कार्य का पता लगाने में मूल्यवान है।

हिस्टोन संशोधित एंजाइम: लेखक और मिटाकर
​

विशिष्ट एंजाइमों (तालिका 2) द्वारा हिस्टोन प्रोटीनों से हिस्टोन संशोधनों को गतिशील रूप से जोड़ा जाता है और हटाया जाता है। इन लेखकों और रबरों के बीच संतुलन यह निर्धारित करता है कि हिस्टोन पर कौन से निशान मौजूद हैं,और किस स्तर पर, अंततः नियंत्रित करने के लिए कि क्या विशिष्ट आनुवंशिक कार्यक्रम और कोशिका प्रक्रियाओं वे संगठित, चालू या बंद कर रहे हैं।

तालिका 2. हिस्टोन लिखने और मिटाने की मुख्य श्रेणियाँ:

संशोधन मार्गों और खेल में विशिष्ट लेखकों और रबरों की पहचान करने से पता चल सकता हैः

• आगे की जांच के लिए प्रासंगिक सेलुलर मार्ग, आनुवंशिक कार्यक्रम और शारीरिक प्रभाव।उदाहरण के लिए, हिस्टोन डीसेटिलाज़ (एचडीएसी) प्रतिरक्षा विकास मार्गों को सक्रिय करते हैं, जबकि हिस्टोन एसिटाइल ट्रांसफेरैज़ (एचएटी) विभेदन और प्रसार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
• लेखकों और erasers के बीच असंतुलन जो आनुवंशिक प्रोग्रामिंग को बदलते हैं और रोग प्रक्रियाओं के आधार पर होते हैं।इस तरह के असंतुलन और इसमें शामिल विशिष्ट एंजाइमों की विशेषता, कैंसर से लेकर ऑटोइम्यून विकारों तक, रोगों की पैथोलॉजी में अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकती है।
• नए दवा लक्ष्य और चिकित्सीय रणनीतियाँ।एक बार असंतुलन की पहचान हो जाने के बाद इन एंजाइमों की गतिविधि को प्रभावित करने और असंतुलन को ठीक करने के लिए दवाएं विकसित की जा सकती हैं।रोगों के खिलाफ नई चिकित्सीय रणनीतियों की पेशकश करना जो अब तक चिकित्सा प्रयासों से बच गए हैंउदाहरण के लिए, कई एचडीएसी अवरोधक कैंसर और गठिया और टाइप I मधुमेह जैसी सूजन संबंधी बीमारियों के खिलाफ नई दवाओं के रूप में विकास में हैं।

दवा विकास के प्रयासों के लिए, यौगिकों को आसानी से लेखकों और रबर गतिविधि पर उनके प्रभाव के लिए स्क्रीनिंग किया जा सकता है।

हिस्टोन मेथिलेशन मार्गों की विशेषता

सामान्य तौर पर, हिस्टोन मेथिल ट्रांसफेरैस (एचएमटी) परीक्षण विकसित करने के लिए चुनौतीपूर्ण हैं, और अधिकांश में परीक्षण डिजाइन के कारण कई कमियां हैं।3एच-एसएएम को मिथाइल दाता के रूप में और एस-एडेनोसिलहोमोसिस्टीन (एसएएच) को मिथाइल प्रतिक्रिया के सामान्य उप-उत्पाद के रूप में मापें।

• रेडियोधर्मी पदार्थों से निपटना
• कम k पर काबू पाने के लिए उच्च संवेदनशीलता_{बिल्ली}(चलन आम तौर पर < 1 मिनट-1) और K_एममिथाइल दाता, एसएएम के लिए मान
• विशिष्ट एचएमटी की गतिविधि का आकलन करने के लिए एंजाइम/प्रोटीन परिसरों का पूर्व शुद्धिकरण

Abcam HMT गतिविधि परीक्षण इन कठिनाइयों को दूर करते हैं, विशिष्ट HMT की गतिविधि का आकलन करते हुए विशिष्ट मिथाइलेटेड उत्पाद का पता लगाने वाले एंटीबॉडी के साथ, निम्नलिखित प्रदान करते हैंः

• रेडियोधर्मी के बिना रंग या फ्लोरोमीटर का पता लगाने के लिए आसान
• परमाणु अर्क या शुद्ध प्रोटीन के साथ संगतता (परीक्षण ब्याज के संशोधन के लिए विशिष्ट है)
• 3 घंटे में डेटा

डिमेथिलेज़ गतिविधि की विशेषता

हिस्टोन डिमेथिलैज गतिविधि परीक्षण आमतौर पर डिमेथिलैशन के उप-उत्पाद फॉर्मल्डेहाइड के गठन को मापते हैं। इसलिए वे डिटर्जेंट से हस्तक्षेप के प्रति संवेदनशील होते हैं,थियोल समूह और आयनों की एक श्रृंखलामिथाइलेशन परीक्षणों के समान, ये परीक्षण किसी भी डेमिथाइलाज़ के लिए विशिष्ट नहीं हैं और केवल शुद्ध प्रोटीन के साथ किए जा सकते हैं।

Abcam के हिस्टोन डिमेथिलैज परीक्षण सीधे डिमेथिल उत्पाद के गठन को मापकर इन मुद्दों को दूर करते हैं, जो प्रदान करते हैंः

• फार्माल्डेहाइड आधारित परीक्षणों की तुलना में संवेदनशीलता में वृद्धि (20-1,000 गुना)
• थियोल, डिटर्जेंट या आयनों के हस्तक्षेप के बिना अधिक सटीक डेटा
• न्यूक्लियर अर्क या शुद्ध प्रोटीन के साथ संगतता (विशेषाधिकार के कारण)
• स्तनधारियों के कोशिकाओं/तंतुओं, पौधों और बैक्टीरिया सहित कई प्रजातियों से डिमेथिलाज़ गतिविधि को मापता है
• सरल रंग या फ्लोरोमेट्रिक रीडिंग के साथ त्वरित माइक्रोप्लेट प्रारूप
• 3 घंटे में डेटा

हिस्टोन एसिटिलेशन मार्गों की विशेषता

Abcam समग्र, साथ ही H4-विशिष्ट, HAT गतिविधि का विश्लेषण करने के लिए किट प्रदान करता है। ये परीक्षण एसिटाइल-CoA दाता से हिस्टोन पेप्टाइड्स के लिए एसिटाइल समूहों के HAT- उत्प्रेरित हस्तांतरण को मापते हैं,जो एसिटाइल पेप्टाइड और CoA-SH उत्पन्न करता हैइसके बाद कोए-एसएच उप-उत्पाद को रंगमीट्रिक या फ्लोरोमेट्रिक तरीकों से मापा जाता हैः

• कलरमीट्रिक परीक्षण- CoA-SH NADH के उत्पादन के लिए एक आवश्यक कोएंजाइम के रूप में कार्य करता है, जो एक उत्पाद उत्पन्न करने के लिए घुलनशील टेट्राज़ोलियम डाई के साथ प्रतिक्रिया करता है जिसे स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिकली पता लगाया जा सकता है।यह परीक्षण गतिज अध्ययन के लिए आदर्श है, निरंतर पता लगाने के साथ।
• फ्लोरोमेट्रिक परीक्षण- CoA-SH एक डेवलपर और प्रोब के साथ प्रतिक्रिया करता है ताकि फ्लोरोमेट्रिक रूप से पता लगाया जाने वाला उत्पाद उत्पन्न हो सके।

हिस्टोन डीसेटीलाज़ गतिविधि की विशेषता

एचडीएसी प्रोटीन कार्य और डीएनए अनुक्रम समानता के आधार पर चार प्रमुख समूहों (वर्ग I, वर्ग IIA, वर्ग IIB, वर्ग III, वर्ग IV) में आते हैं।और IIB को "शास्त्रीय" एचडीएसी माना जाता है जिनकी गतिविधियों को ट्राइकोस्टैटिन ए (टीएसए) द्वारा बाधित किया जाता है।, जबकि वर्ग III एनएडी का एक परिवार है+टीएसए से प्रभावित नहीं होने वाले आश्रित प्रोटीन (सिर्टुइन (एसआईआरटी)) वर्ग IV को एक अभूतपूर्व वर्ग माना जाता है, जो केवल अन्य लोगों के साथ डीएनए अनुक्रम समानता पर आधारित है।

इनमें से प्रत्येक वर्ग विभिन्न सेलुलर कार्यक्रमों से जुड़े होते हैं और विभिन्न फ्लोरोमेट्रिक परीक्षणों के साथ व्यक्तिगत रूप से परीक्षण किया जा सकता है।एसआईआरटी आमतौर पर कैंसर और न्यूरोलॉजिकल रोगों से जुड़े होते हैंSIRT गतिविधि का पता लगाना, या SIRT गतिविधि को प्रभावित करने वाली दवाओं की पहचान करना, इन बीमारियों के लिए नए निदान या चिकित्सीय रणनीतियों की ओर इशारा कर सकता है।

फ्लोरोमेट्रिक परीक्षण में एक एसिटिलेटेड पेप्टाइड सब्सट्रेट का उपयोग किया जाता है जिसमें इसके अमीनो और कार्बॉक्सिल टर्मिनलों पर एक फ्लोरोफोर और शमनकर्ता होता है। एक बार सब्सट्रेट डिसैसिलेटेड हो जाने के बाद, इसे पेप्टिडेस द्वारा विभाजित किया जा सकता है,फ्लोरोफोर को बुझाने वाले से मुक्त करनाफ्लोरोफोर की फ्लोरोसेंस तीव्रता में बाद में वृद्धि प्रत्यक्ष रूप से डीसेटीलाज़ गतिविधि के आनुपातिक है।

अवरोधक लेखकों और मिटाकर

छोटे अणुओं का उपयोग करके इन संशोधित एंजाइमों को बाधित करना और फिर हिस्टोन संशोधनों की भागीदारी और जैविक कार्यों की जांच करने के लिए डाउनस्ट्रीम परिणामों का आकलन करना उपयोगी हो सकता है।लेखकों के अवरोधकों और मिटाकरों epigenetic संशोधन मार्गों की भूमिका को समझने के लिए महत्वपूर्ण उपकरण हैंवे अकादमिक और उद्योग दोनों संदर्भों में प्री-क्लिनिकल अध्ययनों के संदर्भ में ′′ड्रग करने योग्य ′′ लक्ष्यों के सत्यापन के लिए भी आवश्यक हैं।

हिस्टोन संशोधन पाठक/अनुवादक

हिस्टोन संशोधन क्रोमैटिन के भौतिक गुणों को विनियमित करते हैं, और इसकी संबंधित प्रतिलेखन स्थिति,या तो सीधे (उदाहरण के लिए एसिटाइल समूह जो नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए डीएनए को दूर करते हैं ताकि खुली क्रोमैटिन संरचना बनाई जा सके) या प्रोटीन एडेप्टर के माध्यम से जिन्हें प्रभावक कहा जाता हैप्रभावकारी प्रोटीन विशिष्ट एपिजेनेटिक चिह्नों को पहचानते हैं और उनसे जुड़ते हैं, और बाद में, क्रोमैटिन संरचना को बदलने के लिए आणविक मशीनरी की भर्ती करते हैं।ये एपिजेनेटिक रीडर हिस्टोन कोड को क्रिया में अनुवाद करके हिस्टोन संशोधनों के कार्यात्मक परिणाम को निर्धारित करते हैं.

प्रभावकारी डोमेन विशिष्ट हिस्टोन संशोधनों को पहचानते हैं

प्रभावकारी प्रोटीन प्रभावकारी डोमेन के माध्यम से हिस्टोन संशोधन चिह्नों को पहचानते हैं और उन्हें बांधते हैं, जिन्हें मॉड्यूल (तालिका 3) कहा जाता है।

ये मॉड्यूल विशिष्ट हिस्टोन संशोधनों को अमीनो एसिड के साथ पहचानते हैं जो मॉड्यूल की बंधन जेब को लपेटते हैं।इस बंधन जेब के बाहर के अवशेष (विशेष रूप से N+2 और N-2 स्थितियों में) संशोधित हिस्टोन और अमीनो एसिड अवशेष के लिए विशिष्टता निर्धारित करते हैं (उदाहरण के लिए H3K4 बनाम H4K20).

बांडिंग पॉकेट के अंदर या बाहर अवशेषों में मामूली भिन्नताएं समान एपिजेनेटिक निशानों की पहचान करने की अनुमति देती हैं। उदाहरण के लिए, प्रभावकारी प्रोटीन मोनो-, डाय-या मिथाइल-बंधन मॉड्यूल की संरचना में मामूली भिन्नता के साथ त्रि-मिथाइल अवस्थाएँउदाहरण के लिए, ट्यूडर डोमेन विशेष रूप से डाय- या ट्राइ-मेथाइलेटेड लिसाइन से बंध सकते हैं, जबकि पीएचडी फिंगर मॉड्यूल दोनों से, या केवल अपरिवर्तित लिसाइन से बंध सकते हैं (रूथेनबर्ग एट अल, 2007) ।

बहुलता हिस्टोन कोड जटिलता को सक्षम करती है

एक ही प्रोटीन, और/या प्रोटीन परिसर में कई हिस्टोन-बंधन मॉड्यूल अक्सर पाए जाते हैं, जो हिस्टोन संशोधनों के विशिष्ट संयोजनों की पहचान करने में सक्षम बनाते हैं।यह अधिक जटिल हिस्टोन कोड की अनुमति देता है, जहां हिस्टोन संशोधनों को अलग से व्याख्या करने के बजाय एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं।

कम्पोजिट विशिष्टता और बढ़ी हुई आत्मीयता के साथ असतत मार्किंग पैटर्न को पहचानने के लिए हिस्टोन संशोधनों की बहुमूल्य भागीदारी महत्वपूर्ण है।साथ ही विविध और सटीक डाउनस्ट्रीम कार्यों को भी सक्षम करता हैउदाहरण के लिए, एक एकल एपिजेनेटिक मार्क (जैसे H3K4me3) एक संदर्भ में जीन ट्रांसक्रिप्शन को सक्रिय कर सकता है, लेकिन आसपास के मार्कों के आधार पर इसे दूसरे में दबा सकता है।तालिका 4 हिस्टोन संशोधनों के विभिन्न संयोजनों के कुछ कार्यात्मक संघों के उदाहरण देती है (Ruthenburg et al.., 2007).

तालिका 4. सह-अस्तित्व वाले हिस्टोन और डीएनए संशोधनों के कार्यात्मक संबंध:

एक प्रोटीन या परिसर में कई प्रभावकार मॉड्यूल एक ही, या पार, हिस्टोन और / या न्यूक्लियोसोम पर हिस्टोन संशोधनों के साथ बातचीत कर सकते हैं। इन बातचीत को निम्नानुसार वर्गीकृत किया जा सकता हैः

इंट्रान्यूक्लियोसोमल:एक ही न्यूक्लियोसोम से बंधना

• सिस्-हिस्टोनः एक ही हिस्टोन पूंछ से बंधना
• ट्रांस-हिस्टोनः विभिन्न हिस्टोन पूंछों से बंधना

इंटरन्यूक्लियोसोमल:विभिन्न न्यूक्लियोसोम से बंधना

• आसन्न ब्रिजिंगः आसन्न न्यूक्लियोसोम से बंधना
• विखंडित ब्रिजिंगः गैर-समीप वाले न्यूक्लियोसोम से बंधना

संदर्भ

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