Protein Histon đóng vai trò then chốt trong việc điều hòa biểu hiện gene, đặc biệt liên quan đến sự phát triển và tiến triển của ung thư. Nghiên cứu cho thấy sự acetyl hóa histon có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình này.
Acetyl hóa protein histon làm thay đổi cấu trúc chromatin, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiếp cận của các yếu tố phiên mã và do đó, thúc đẩy quá trình phiên mã. Ngược lại, khử acetyl hóa histon dẫn đến sự co cụm chromatin, ức chế sự biểu hiện của gene.
Trong nhiều loại ung thư, bao gồm ung thư dạ dày, sự bất hoạt chromatin thông qua khử acetyl hóa protein histon có liên quan đến việc ức chế các gene ức chế khối u, chẳng hạn như p21(WAF1/CIP1).
Nghiên cứu cụ thể về ung thư dạ dày cho thấy rằng vùng promoter của gene p21(WAF1/CIP1) có mức acetyl hóa protein histon H3 thấp (hypoacetylated) và tình trạng này liên quan đến việc giảm biểu hiện p21(WAF1/CIP1) trong các mẫu bệnh phẩm ung thư dạ dày.
Các xét nghiệm miễn dịch kết tủa chromatin (chromatin immunoprecipitation assays) cho thấy protein histon H3 bị hypoacetylated trong vùng promoter và vùng mã hóa của p21(WAF1/CIP1) ở 34.5% các mẫu ung thư dạ dày được nghiên cứu. Tương tự, hypoacetyl hóa protein histon H4 trong vùng promoter và vùng mã hóa của p21(WAF1/CIP1) được quan sát thấy lần lượt ở 20.7% và 55.2% các mẫu.
Mức độ mRNA của p21(WAF1/CIP1) có liên quan đến tình trạng acetyl hóa protein histon H3 trong vùng promoter của p21(WAF1/CIP1), cho thấy mối liên hệ giữa acetyl hóa protein histon và biểu hiện gene.
Trong các dòng tế bào ung thư dạ dày, việc sử dụng trichostatin A, một chất ức chế histone deacetylase, đã dẫn đến sự tăng biểu hiện protein p21(WAF1/CIP1).
Sự tăng biểu hiện này có liên quan đến sự hyperacetyl hóa protein histon H3 trong vùng promoter của p21(WAF1/CIP1). Hyperacetyl hóa protein histon H4 trong vùng promoter của p21(WAF1/CIP1) dường như không liên quan đến việc tăng biểu hiện. Tuy nhiên, sự tăng biểu hiện protein p21(WAF1/CIP1) có liên quan đến sự hyperacetyl hóa protein histon H3 và H4 trong vùng mã hóa của p21(WAF1/CIP1).
Biểu hiện của một đột biến trội âm tính của p53 làm giảm biểu hiện protein p21(WAF1/CIP1). Acetyl hóa protein histon H4 trong cả vùng promoter và vùng mã hóa của gene p21(WAF1/CIP1) trong các tế bào biểu hiện p53 đột biến trội âm tính thấp hơn một nửa so với các tế bào biểu hiện p53 kiểu dại, trong khi acetyl hóa protein histon H3 trong cả vùng promoter và vùng mã hóa giảm nhẹ (khoảng 20%) trong các tế bào biểu hiện p53 đột biến trội âm tính.
Những phát hiện này cung cấp bằng chứng cho thấy sự thay đổi trong acetyl hóa protein histon xảy ra trong các mẫu mô ung thư ở người, chẳng hạn như từ ung thư dạ dày, cho thấy đây có thể là một cơ chế quan trọng trong sự phát triển ung thư.