En los núcleos eucariotas, ~150 pb de ADN están envueltos alrededor del octamero de histonas, que consiste en dos copias de cuatro histonas nucleares (es decir, H2A, H2B, H3 y H4) para formar un nucleosoma, la unidad fundamental de la cromatina. Las modificaciones post-traduccionales en estas histonas juegan un papel crítico en la función del genoma, incluyendo la regulación de la transcripción y el mantenimiento de la integridad del genoma [1]. Dado que H3 y H4 se integran más establemente en los nucleosomas comparados con H2A y H2B, las modificaciones en H3 y H4 pueden actuar como memoria a largo plazo de la regulación epigenética[2].

La histona H3 ha sido la más ampliamente modificada post-traduccionalmente entre todas las histonas. Trece residuos K acetilados han sido identificados en la histona H3 humana, según la base de datos CPLM 4.0 [3], incluyendo K4, K9, K14, K18, K23, K27, K36, K37, K56, K64, K79, K115 y K122. La mayoría de ellos fueron reportados como tener un impacto en los resultados de pacientes en diferentes tipos de cáncer[4]. Notablemente, en Eucariotas, existen variantes de histonas, con varias variantes para la histona H3 identificadas en humanos. Estas se categorizan en variantes canónicas (H3.1 y H3.2) y variantes de reemplazo (H3.3, CENP-A, H3t, H3.X, y H3.Y). H3.1, H3.2 y H3.3 son las variantes más prevalentes, compartiendo un alto grado de similitud en la secuencia (más del 96% para H3.1/H3.2 vs. H3.3, y más del 99% para H3.1 vs. H3.2). Estas variantes pueden, por lo tanto, tener PTMs similares en residuos de aminoácidos conservados. Sin embargo, H3.1 y H3.2 se encuentran predominantemente en heterocromatina, mientras que H3.3 está asociado con eucromatina [5].

Las modificaciones en la histona H4 también se sabe que están involucradas en la regulación génica y el mantenimiento del genoma [6]. Los residuos lisina en la cola N-terminal de H4 (es decir, H4K5, H4K8, H4K12, y H4K16) son sitios principales de acetilación. Estas acetilaciones están predominantemente asociadas con eucromatina, contribuyendo a la descondensación de la cromatina y regulación transcripcional. H4K16ac también se sabe que está asociado con reparación de daño al ADN y senescencia celular. Además, H4K5ac y H4K12ac están asociados con cromatina recién ensamblada ya que la H4 en los complejos predepósito está diacetilada en K5 y K12 por una acetiltransferasa de histonas (HAT)[7]. Aunque la diacetilación de H4 no es un requisito previo para el ensamblaje de histonas, estas modificaciones pueden estimular la importación nuclear y contribuir a la recuperación del bloqueo replicativo mediado por daño al ADN. Después de ser ensambladas en cromatina, H4 se desacetila en heterocromatina. En contraste con estos cuatro lisinas que son acetilados, la lisina 20 de H4 (H4K20) está sujeta a metilación[8]. La monometilación de H4K20 (H4K20me1) puede desempeñar múltiples roles en la regulación del genoma, incluyendo control transcripcional, licencia de replicación del ADN, respuesta al daño del ADN y segregación cromosómica. Dimetilación de H4K20 (H4K20me2) es una de las modificaciones más abundantes en fibroblastos de ratón y células HeLa, e está involucrada en señalización de reparación de daño al ADN [9].