DNA-metylering, demetylering, histonmodifisering, og kromatinkonfigurering deltar i regulering av genuttrykk via epigenetiske mekanismer som hindrer og stopper uttrykk av gener i utviklingsstadier og i cellevev.
Polykam gruppeproteiner hos bananflue
Polycomb gruppeproteiner ble først oppdaget i bananflue (Drosophila melanogaster) hvor de slukker aktiviteten til Hox-gener under utviklingen av bananfluen. Polycomb gruppeproteiner virker antagonistisk til trithorax gruppe proteiner (trxG) som opprettholder uttrykket av Hox-gener. Det fines flere polycomb gruppeprotein mutanter og fenotyper hos bananflue.
Hos bananflue kjenner man til tre typer polycomb gruppeproteiner:
- Et DNA-bindende protein (PhoRC i bananflue homolog med YY1 i pattedyr).
- Polycomb repressiv kompleks 1 (PRC1) som kjenner igjen metyleringsmerker på lysin nummer 27 på histon H3 (H3K27me3). Inneholder også H2A ubiquitineringsaktivitet.
- Polycom repressiv kompleks 2 (PRC2, syn. E(Z)/ESC-kompleks). PRC2 består av fire proteiner: 1) Histon metyltransferase ”Enhancer of Zeste” som trimetylerer lysin 27 i histon H3 og til en viss grad lysin 9 i H3 (H3K27m3 og H3K9me3). 2) Extra sex combs (ESC). 3) Supressor of Zeste-12 (SU(Z12) og 4) nukleosom remodelleringsfaktor 55 (NURF55).
Hunchback, giant, knirps og Krüppel er gap-transkripsjonsfaktorer som deltar i tidlig embryoutvikling (embryogenese) og bestemmer polariteten i kroppsaksen foran (anterior)– bak (posterior ) i bananflueembryo og hvor polykomb gruppeproteiner deltar. Proteinet hunchack virker som et morfogen som sammen med bicoid-gradienten gir identitet til de forskjellige kroppssegmentene studert av Wieschaus og Nüsslein-Volhard.
Polycomb gruppeproteiner hos pattedyr
Polykam gruppeproteiner er epigenetiske reguleringsproteiner for celledeling, celledifferensiering og organutvikling (utviklingsbiologi). I noen tilfeller kan de delta i utvikling sykdommer inkludert kreft. EED-EZH2 kompleks (EED embryonisk ektoderm development) er en histon lysin N-metyltransferase tilsvarende ESC-(Z) komplekset hos bananflue (Enhancer of zeste homolog 2).
Weaversyndrom er en svært sjelden autosomal og dominant sykdom som skyldes topptil 30 mutasjoner i genet EZH2 (enhancer of zeste 2 polycomb repressive complex 2). Feil i aktivitet og mengde av EZh2-proteinet histon-lysin N-metyltransferase resulterer i ukontrollert vekst av skjelett og lengde samt nevrologiske endringer. Økt ekspresjon (uttrykk) av genet EZh2 er også tilknyttet forskjellige former for kreft. med ukontrollert celledeling og cellevekst.
Polycomb gruppeproteiner hos planter
PcG ser ut til å være involvert i utviklingen av endosperm og embryo i frø. Hos mose kan PcG blir uttrykt i stamceller i arkegoniet. PcG kan også delta i vernalisering ved å slukke aktiviteten til genet FLC.