Histona

Qué es una histona

Una histona es una proteína de pequeño tamaño y carácter básico, es decir, con carga eléctrica positiva. Esa carga es la clave de su oficio: el ADN está cargado negativamente, de modo que ambos se atraen y se acoplan con facilidad. Son, además, de las proteínas más conservadas de la naturaleza; apenas han cambiado a lo largo de la evolución, y una histona humana se parece muchísimo a la de una planta o a la de una levadura. Deben buena parte de esa positividad a dos aminoácidos que abundan en ellas, la lisina y la arginina.

El nombre nació en un laboratorio alemán. En 1884, el bioquímico Albrecht Kossel aisló estas proteínas a partir de núcleos de glóbulos rojos de ganso y las bautizó por su parecido aparente con la peptona. La palabra alemana Histon, de la que procede nuestra histona, tiene un origen discutido; lo más probable es que remita al griego histós, tejido o trama. Kossel intuyó ya entonces que aquellas proteínas debían estar unidas a los ácidos nucleicos, algo que el tiempo confirmó.

Su trabajo con las histonas y con otras piezas de la química celular le valió el Premio Nobel de Medicina en 1910. Durante casi un siglo, sin embargo, se las tuvo por poco más que un relleno, un andamiaje sin mayor interés. La idea resultó ser corta.

Cómo empaquetan el ADN: el nucleosoma

El empaquetamiento arranca en una estructura llamada nucleosoma, que suele compararse con una cuenta ensartada en un collar. Cada cuenta es un cilindro formado por ocho histonas, dos copias de cuatro tipos distintos (H2A, H2B, H3 y H4), en torno al cual el ADN da algo menos de dos vueltas, unos 147 pares de bases. Entre una cuenta y la siguiente queda un tramo de ADN libre.

Hay una quinta histona, la H1, que no entra en ese núcleo. Se sitúa en el punto por donde el ADN entra y sale de cada nucleosoma y trabaja como una grapa: sujeta las cuentas entre sí y ayuda a que el collar se pliegue sobre sí mismo formando fibras cada vez más gruesas. Vuelta sobre vuelta, ese plegamiento es el que termina dando forma a los cromosomas.

Más que un envoltorio: histonas y epigenética

Cada histona del núcleo remata en una cola, un extremo flexible que asoma del nucleosoma. Sobre esas colas la célula coloca y retira pequeñas marcas químicas (grupos acetilo, metilo o fosfato) que hacen de señales. Según qué marca se añada y en qué punto, la cromatina se afloja y deja leer un gen, o se compacta y lo silencia.

Ese juego de señales se conoce como código de histonas y es uno de los pilares de la epigenética: cambios heredables en la actividad de los genes que no tocan la secuencia del ADN. La acetilación de una lisina, por ejemplo, tiende a abrir la cromatina y a favorecer que un gen se exprese. Alteraciones en este sistema de marcas aparecen en enfermedades como el cáncer, y hoy se investigan como posible vía para tratarlas.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el nombre histona?

De un laboratorio del siglo XIX. Las aisló Albrecht Kossel en 1884 a partir de núcleos de células sanguíneas de ganso, y las llamó así por su semejanza con la peptona. El término alemán Histon procede muy probablemente del griego histós, tejido.

¿Es lo mismo una histona que la cromatina?

No. La histona es la proteína; la cromatina es el conjunto que forman el ADN, las histonas y otras proteínas asociadas. Las histonas son, por tanto, una de las piezas con las que se construye la cromatina.

¿Cuántos tipos de histonas hay?

Cinco principales. Cuatro constituyen el núcleo del nucleosoma (H2A, H2B, H3 y H4) y una quinta, la H1, hace de pieza de cierre. A partir de ellas la célula fabrica variantes especializadas para tareas concretas, como la reparación del ADN.

¿Tienen las histonas relación con alguna enfermedad?

Sí, de varias maneras. El organismo puede generar anticuerpos antihistona, que se detectan sobre todo en un tipo de lupus provocado por ciertos medicamentos. Y los fallos en las marcas químicas de las colas de histona se relacionan con procesos como el cáncer.

Referencias

1. Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI). Histona. Hablando de genética: glosario de términos genéticos.
2. Megías M, Molist P, Pombal MA. Atlas de Histología Vegetal y Animal (Universidad de Vigo). La célula. Núcleo: cromatina.
3. The Nobel Prize. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1910: Albrecht Kossel.
4. Encyclopaedia Britannica. Histone.