Regolazione della struttura della cromatina

1) per scivolamento dell'ottamero istonico lungo il DNA, 

2) per trasferimento dell'ottamero istonico da un tratto del DNA ad un altro, o 

3) per rimodellamento del nucleosoma in modo tale da permettere un maggiore accesso al DNA. In dettaglio, lo scivolamento è già una caratteristica intrinseca del nucleosoma, mentre durante il rimodellamento vi sono dei veri e propri complessi ATP-dipendenti. 

Questi complessi agiscono come delle leve, legandosi e trascinando, per 10-15 bp, il DNA in una direzione rendendolo più accessibile. Naturalmente lo spostamento si propaga in tutto il DNA.
Sempre per quanto riguarda la regolazione, dobbiamo dire che quando gli istoni vengono isolati dalle cellule, le loro code N-terminali (come anche le teste C-terminali) si presentano modificate per l'aggiunta di una varietà di piccole molecole. Le lisine sono frequentemente modificate con l'aggiunta di gruppi acetilici o metilici e le serine sono soggette a modificazioni per l'aggiunta di gruppi fosforici. Tipicamente, i nucleosomi acetilati sono associati con regioni dei nucleosomi che sono trascrizionalmente attivi, mentre nucleosomi deacetilati sono associati a zone del cromosoma trascrizionalmente represse. A differenza dell'acetilazione, la metilazione della coda N-terminale degli istoni è associata sia a fenomeni di repressione che di attivazione della cromatina in funzione dell'amminoacido che viene modificato. La fosforilazione della coda N-terminale dell'istone H3, invece, è comunemente osservata nella cromatina altamente condensata dei cromosomi mitotici. Per questi motivi, è stato proposto che queste modificazioni formino un codice che può essere letto dalle proteine coinvolte nell'espressione genica. Come possono le modificazione degli istoni alterare la funzione cromosomica? Un ovvio cambiamento è che l'acetilazione e la fosforilazione determinano la riduzione delle cariche positive delle code istoniche; l'acetilazione della lisina neutralizza le sue cariche positive. Questa perdita di cariche positive riduce l'affinità delle code per l'impalcatura longitudinale del DNA che si presenta carico negativamente per la presenza dei residui fosforici. Inoltre, la modificazione delle code istoniche ha, anche, un effetto diretto sulla funzione del nucleosoma permettendo la formazione di siti di legame per proteine regolative. Specifici domini strutturali chiamati bromodomini e cromodomini mediano queste interazioni. Il bromodominio è presente in proteine che interagiscono con le code acetilate degli istoni, mentre proteine contenenti il cromodominio interagiscono con le code metilate degli istoni. Molte delle proteine che contengono il bromodominio posseggono attività acetil trasferasica e agiscono specificatamente sulle code istoniche. Questi complessi possono facilitare il mantenimento e la creazione di cromatina acetilata. L'associazione delle proteine contenenti il cromodominio con enzimi in grado di metilare specificatamente le code degli istoni suggerisce, invece, una loro funzione nel mantenimento della metilazione dei nucleosomi.