Langkah pertama penggandaan struktur kromatin ialah sintesis protein histon: H1, H2A, H2B, H3, H4. Protein ini disintesis semasa fasa S kitaran sel. Ada pelbagai mekanisme yang menyumbang kepada peningkatan sintesis histon.

Yis

Yis membawa satu atau dua salinan setiap gen histon, dan salinan-salinan ini tidak berkelompok, tetapi sebaliknya bertaburan di seluruh kromosom. Transkripsi gen histon dikawal oleh pelbagai protein kawal atur gen seperti faktor transkripsi yang mengikat kawasan promoter histon. Dalam yis tunas, gen calon pengaktifan ekspresi gen histon ialah SBF. SBF ialah faktor transkripsi yang diaktifkan ketika lewat fasa G1 apabila ia berpisah daripada penindasnya Whi5. Ini berlaku apabila Whi5 difosforilkan oleh Cdc8 iaitu G1/S Cdk.[106] Penindasan ekspresi gen histon di luar fasa S bergantung kepada protein Hir yang membentuk struktur kromatin tidak aktif di lokus gen histon, menyebabkan pengaktif transkripsi disekat.[107][108]

Metazoa

Dalam metazoa, peningkatan dalam kadar sintesis histon adalah disebabkan oleh peningkatan pemprosesan pra-mRNA kepada bentuk matangnya serta penurunan penguraian mRNA; ini mengakibatkan peningkatan mRNA aktif bagi terjemahan protein histon. Mekanisme pengaktifan mRNA telah diketahui ialah penyingkiran segmen hujung 3' untaian mRNA, dan bergantung pada penyatuan dengan protein pengikat gelung batang (SLBP).[109] SLBP juga menstabilkan mRNA histon semasa fasa S dengan menyekat penguraian oleh nuklease 3'hExo.[110] Tahap SLBP dikawal oleh protein kitaran sel, menyebabkan SLBP terkumpul apabila sel memasuki fasa S dan merosot apabila meninggalkan fasa S. SLBP ditandai bagi penguraian oleh pemfosforilan dua sisa treonina oleh kinase bergantungan siklin, mungkin siklin A/cdk2, ketika akhir fasa S.[111] Metazoa juga mempunyai beberapa salinan gen histon yang dikelompokkan dalam kromosom yang disetempatkan dalam struktur yang dipanggil badan Cajal seperti yang ditentukan oleh analisis tangkapan konformasi kromosom seluruh genom (4C-Seq).[112]

Kaitan antara kawalan kitaran sel dan sintesis

Protein nukleus Ataxia-Telangiectasia (NPAT), juga dikenali sebagai kopengaktif protein nukleus transkripsi histon, ialah faktor transkripsi yang mengaktifkan transkripsi gen histon di kromosom 1 dan 6 sel manusia. NPAT juga merupakan substrat siklin E-Cdk2 yang diperlukan dalam peralihan antara fasa G1 dan fasa S. NPAT mengaktifkan ekspresi gen histon hanya selepas ia telah difosforilkan oleh siklin G1/S-Cdk, E-Cdk2, dalam fasa S awal.[113] Ini menunjukkan hubungan kawal atur penting antara kawalan kitaran sel dan sintesis histon.