H4K12ac

**H4K12ac** je epigenetička modifikacija proteina za pakovanje histona H4 u DNK. To je oznaka koja ukazuje na acetilaciju na 12. lizinskom ostatku proteinskog histona H4. H4K12ac je uključen u učenje i pamćenje. Moguće je da bi vraćanje ove modifikacije moglo smanjiti smanjenje pamćenja uzrokovano godinama.

## Nomenklatura
H4K12ac ukazuje na acetilaciju lizina 12 na histonskoj proteinskoj podjedinici H4:

## Histonske modifikacije
Genomska DNK eukariotskih ćelija je omotana oko posebnih proteinskih molekula poznatih kao histoni. Kompleksi formirani petljom DNK poznati su kao hromatin. ]]Osnovna strukturna jedinica hromatina je nukleosom: sastoji se od jezgarnog histonskog oktamera (H2A, H2B, H3 i H4) kao i linkera histona i oko 180 baznih parova DNK. Ovi jezgarni histoni su bogati ostacima lizina i arginina. Karboksilni (C) terminal ovih histona doprinosi interakcijama histon-histon, kao i interakcijama histon-DNK. Napunjeni repovi amino (N) terminala su mjesto posttranslacijske modifikacije, kao što je ono viđeno u H3K36me3.

### Histon H4 
Modifikacije H4 nisu toliko poznate kao H3 i H4 imaju manje varijacija koje bi mogle objasniti njihovu važnu funkciju.  H4K8ac i H4K12ac su povezani sa aktivnim promotorima, kako bi formirali okosnicu. H4 se više lokalizira na promotorima genskih tijela nego druge acetilacije, tako da H4K8ac olakšava produžavanje transkripcije.

H4K12ac je uključen u učenje i pamćenje tako da može pomoći u smanjenju opadanja pamćenja uzrokovanog starenjem.

## Acetilacija i deacetilacija lizina 
thumb|400px|Acetilacija lizina
Proteini se obično acetiliraju na ostacima lizina i ova reakcija se oslanja na acetil-koenzim A kao donatora acetilne grupe. U acetilaciji i deacetilaciji histona, histonski proteini se acetiliraju i deacetiliraju na lizinskim ostacima u N-terminalnom repu kao dio regulacija gena. Tipski, ove reakcije kataliziraju enzimi sa *histon-acetiltransferazom* (HAT) ili aktivnošću *histon-deacetilaze* (HDAC), iako HAT i HDAC mogu modificirati status acetilacije nehistonskih proteina.

Regulacija faktora transkripcije, efektorskih proteina, molekulaskih šaperona i proteina citoskeleta acetilacijom i deacetilacijom je značajan posttranslacijski regulatorni mehanizam Ovi regulatorni mehanizmi su analogni fosforilaciji i defosforilaciji, djelovanjem kinaza i fosfataza. Ne samo da stanje acetilacije proteina može modificirati njegovu aktivnost, već ova posttranslacijska modifikacija također može biti unakrsna sa fosforilacijama, metilacijama, ubikvitinacijama, sumoilacijom i drugim za dinamičku kontrolu ćelijske signalizacije.

## Epigenetičke implikacije 
Posttranslacijska modifikacija histonskih repova, bilo kompleksima za modifikaciju histona ili kompleksima za remodeliranje hromatina tumače se od strane ćelije i dovode do složenog, kombinatornog transkripcionog izlaza. Smatra se da histonski kod diktira ekspresiju gena kompleksnom interakcijom između histona u određenoj regiji. Sadašnje razumijevanje i interpretacija histona dolazi iz dva projekta velikih razmjera: ENCODE i Epigenomska road-mapa. Svrha epigenomske studije bila je istraživanje epigenetičkih promjena u cijelom genomu. Ovo je dovelo do stanja hromatina koja definiraju genomske regije grupisanjem interakcija različitih proteina i/ili histonskih modifikacija zajedno.
Stanja hromatina su istraživana u ćelijama roda *Drosophila* posmatranjem lokacije vezivanja proteina u genomu. Korištenje ChIP-sekvenciranja otkrilo je regije u genomu koje karakteriziraju različiti pojasevi. Different developmental stages were profiled in Drosophila as well, an emphasis was placed on histone modification relevance. Uvid u dobijene podatke doveo je do definicije stanja hromatina na osnovu modifikacija histona.

Ljudski genom je označen stanjima hromatina. Ova označena stanja mogu se koristiti kao novi načini za označavanje genoma neovisno o sekvenci genoma u osnovi. Ova nezavisnost od sekvence DNK pojačava epigenetičku prirodu histonskih modifikacija. Stanja hromatina su takođe korisna u identifikaciji regulatornih elemenata koji nemaju definisanu sekvencu, kao što su pojačivači. Ovaj dodatni nivo napomene omogućava dublje razumijevanje regulacije gena specifične za ćeliju.

## Metodi
Acetilacija histonske marke može se otkriti na različite načine:

1. Imunoprecipitacijsko sekvcenciranje hromstina  (ChIP-sekvenciranje) mjeri količinu obogaćivanja DNK kada se jednom veže za ciljani protein i imunoprecipitira. Rezultat je dobra optimizacija i koristi se *in vivo* za otkrivanje vezivanja DNK-protein u ćelijama. ChIP-Seq se može koristiti za identifikaciju i kvantifikaciju različitih fragmenata DNK za različite histonske modifikacije duž genomske regije.

2. Mikrokokno nukleazno sequenciranje (MNase-seq) koristi se za istraživanje regija koje su vezane dobro pozicioniranim nukleosomima. Upotreba enzima mikrokokne nukleaze koristi se za identifikaciju pozicioniranja nukleosoma. Vidi se da dobro pozicionirani nukleosomi imaju obogaćene sekvence.

3. Test za sekvenciranje hromatina dostupnog transpozazi (ATAC-seq) koristi se za ispitivanje regiona bez nukleosoma (otvoreni hromatin). Koristi hiperaktivni Tn5-transpozon da istakne lokalizaciju nukleosoma.

## Također pogledajte 
* Acetilacija histona

## Reference
Kategorija:Epigenetika
Kategorija:Posttranslacijske modifikacije