2) триметилирование лизина 4 гистона 3 (H3K4) (+)
3) деацетилирование лизина 9 гистоне 3 (H3K9)
4) деацетилирование лизина 27 гистона 3(H3K27)
Триметилирование лизина 4 гистона H3 (H3K4me3) является эпигенетической модификацией, наиболее характерной для активных промоторов транскрибируемых генов. Эта метка формируется метилтрансферазными комплексами семейства SET1/MLL и распознаётся белками-считывателями хроматина, что способствует привлечению факторов инициации транскрипции, РНК-полимеразы II и поддержанию открытой структуры нуклеосом.
Принципиально важно, что влияние метилирования зависит от аминокислотного остатка и степени метилирования. H3K27me3, напротив, относится к репрессивным меткам комплекса Polycomb и участвует в долговременном подавлении транскрипции. Деацетилирование лизинов H3K9 и H3K27 уменьшает отрицательный заряд гистонов, усиливает взаимодействие гистонов с ДНК и обычно приводит к уплотнению хроматина и снижению доступности генов для транскрипционного аппарата.
| Модификация | Основная функциональная характеристика | Типичный хроматиновый статус | Связь с экспрессией генов |
|---|---|---|---|
| H3K4me3 | Метка активных промоторов; формируется метилтрансферазами SET1/MLL | Эухроматин, доступный для транскрипционных факторов | Активация или поддержание транскрипции |
| H3K27me3 | Репрессивная метка, связанная с комплексом Polycomb | Конденсированный, транскрипционно неактивный хроматин | Подавление экспрессии генов |
| H3K9ac | Ацетилирование лизина 9 ослабляет взаимодействие гистонов с ДНК | Открытый хроматин | Обычно способствует активации транскрипции |
| Деацетилирование H3K9 | Катализируется гистондeацетилазами; устраняет активирующую ацетильную метку | Уплотнение хроматина | Репрессия транскрипции |
| H3K27ac | Характерна для активных энхансеров и промоторов | Регуляторные участки с высокой доступностью ДНК | Активация экспрессии генов |
| Деацетилирование H3K27 | Снижает доступность регуляторных областей для транскрипционных комплексов | Относительно закрытый хроматин | Снижение транскрипционной активности |
Таким образом, H3K4me3 служит молекулярным маркером активного промотора и отражает состояние хроматина, благоприятное для экспрессии гена. При интерпретации эпигенетических данных учитывают не только наличие метки, но и её положение относительно промоторов, энхансеров и транскрипционных стартовых сайтов. Сочетание H3K4me3 с ацетилированием H3K27 обычно указывает на активный регуляторный участок, тогда как H3K27me3 и деацетилирование гистонов характерны для репрессии.