染色质结构、核小体定位和接近 DNA 进行的基因转录在很大程度上由组蛋白控制。每个核小体 由两个相同的亚基组成，每个亚基含有四个组蛋白：H2A、H2B、H3 和 H4。同时，H1 作为连接组蛋白，起到稳定核小体间 DNA 的作用，但不属于核小体的组成部分。
组蛋白经过不同形式的翻译后修饰（PTM），致使其与 DNA 的相互作用受到影响。一些修饰破坏了组蛋白-DNA 相互作用，导致核小体解旋。在这种开放的染色质构象（称为常染色质）中，DNA 可以与转录复合物结合，随后基因激活。相反，加强组蛋白-DNA 相互作用的修饰会产生一种紧密排列的染色质结构，称为异染色质。在这种紧凑的形式中，转录复合物无法接近 DNA，导致基因沉默。因此，染色质重塑复合物对组蛋白的修饰改变了染色质结构和基因激活。
已发现的不同类型的组蛋白修饰至少有 9 种。乙酰化、甲基化、磷酸化和泛素化是大家了解的，而 N-乙酰葡萄糖胺糖基化、瓜氨酸化、巴豆酰化和异构化近期才发现，还有待深入研究。每种修饰都是 通过一组特定的酶将修饰基团添加到组蛋白氨基酸残基上或从组蛋白氨基酸残基上去除的。
总之，这些组蛋白修饰组成了所谓的组蛋白密码，而组蛋白密码决定了局部基因组区域的转录状态。 检查特定区域或整个基因组的组蛋白修饰，可以揭示基因激活状态，启动子、增强子和其他基因调控 元件的位置。
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