Razlika između metilacije DNA i histona

Ključna razlika - Metilacija DNA protiv histona
 

Metilacija je biološki proces u kojem metilna skupina (CH)₃) dodaje se molekuli i modificira radi poboljšanja ili suzbijanja njene aktivnosti. U kontekstu genetike, metilacija se može dogoditi na dvije razine: metilacija DNA i metilacija histona. Oba procesa izravno utječu na proces transkripcije gena i kontroliraju ekspresiju gena. Kod metilacije DNA, metilna skupina dodaje se u citozin ili adeninski nukleotid molekule DNA, koji modificira dva nukleotidna ostatka kako bi potisnuo funkciju transkripcije gena i spriječio ekspresiju gena. U metilaciji histona, aminokiselinama proteina histona dodaje se metilna skupina. To je ključna razlika između metilacije DNA i histona.

SADRŽAJ

1. Pregled i ključne razlike
2. Što je metilacija DNA
3. Što je histonska metilacija
4. Sličnosti metilacije DNA i histona
5. Usporedna usporedba - Metilacija DNA vs histona u tabelarnom obliku
6. Sažetak

Što je metilacija DNA?

Epigenetski postupak pomoću kojeg se metilne skupine dodaju molekuli DNA kako bi se kontrolirala ekspresija gena poznat je kao metilacija DNA. Metilacija DNA ne mijenja redoslijed DNK, već utječe na aktivnost DNA. Ovaj je proces potreban za normalan razvoj organizma i povezan je s mnogim važnim procesima u tijelu, koji uključuju očuvanje stabilnosti kromosoma, embrionalni razvoj, karcinogenezu, starenje, inaktivaciju x-kromosoma i represiju prijenosnih elemenata. Kad se proces metilacije odvija u promotorskom području gena, uključen je u suzbijanje transkripcije gena. Molekula DNA sastoji se od kombinacije četiri (04) nukleotida: adenina, gvanina, timina i citozina. Iz četiri baze DNA, adenin i citozin mogu se metilirati. Tijekom metilacije DNA, metilnoj skupini dodaje se 5^th ugljik citozinskog prstena za pretvorbu citosinske baze u 5-metilcitozin. Ovaj postupak modifikacije ostataka citozina katalizira enzim poznat kao DNA metiltransferaza. Modificirana citozinska baza prisutna je uz gvaninsku bazu. Stoga su, u dvostrukoj spiralnoj strukturi DNA, modificirane citozinske baze prisutne dijagonalno jedna na drugu na suprotnim lancima DNA.

Slika 01: Metilacija DNA

Metilacija adenina je proces koji se nalazi u biljkama, bakterijama i sisavcima. Metilacija DNA biljaka i drugih organizama nalazi se u tri različita konteksta. Oni su CG, CHH i CHG, gdje se H odnosi na adenin, timin ili citozin.

Što je metilacija Histona?

Histon je protein koji čini nukleosom, koji je strukturna jedinica eukariotskog kromosoma. Nukleosom se omotava oko dvostruke spirale DNA što rezultira stvaranjem kromosoma. Metilacija histona proces je koji prenosi metilne skupine na aminokiseline proteina histona. DNA je namotana oko dva niza identičnih proteina histona koji se nazivaju protein oktamer. Četiri vrste proteina histona (svaka dva primjerka) uključene u ovu tvorbu su H2A, H2b, H3 i H4. Ove četiri vrste proteina histona sastoje se od produženja repa. Ta proširenja repa djeluju kao mete nukleozomske modifikacije metilacijom. Aktivacija i inaktivacija DNA uvelike ovisi o ostatku repa koji se metilira i njegovoj sposobnosti metilacije.

Slika 02: Metilacija histona

Metilacija histona izravno utječe na transkripciju gena. Ima sposobnost ili povećati ili smanjiti postupak, što ovisi o vrsti aminokiselina u proteinu histona koji treba metilirati i o broju vezanih metilnih skupina. Postupak transkripcije pojačan je zbog nekih reakcija metilacije koje slabe veze prisutne između histonskih repova i DNK. To se događa zbog omogućavanja procesa odmotavanja DNA iz nukleozoma što olakšava interakciju između faktora transkripcije, polimeraze i DNK. Ovaj postupak je kritični korak u regulaciji ekspresije gena i rezultira ekspresijom različitih gena od strane različitih stanica. Metilacija proteina histona događa se na ostacima repa, najčešće na ostacima lizina (K) histonskih repova H3 i H4, a također i na argininu®. Lizin i arginin su aminokiseline. Histon metiltransferaza je enzim koji se koristi za prijenos metilnih skupina lizinu i argininu, repnim ostacima proteina histona H3 i H4 i histona..

Koja je sličnost metilacije DNA i histona?

• U oba postupka dodaju se metilne skupine.

Koja je razlika između metilacije DNA i histona?

Metilacija DNA protiv histona
Dodavanje metilne skupine u citozinske ili adeninske nukleotide molekule DNA poznato je kao metilacija DNA.	Prijenos metilnih skupina u aminokiseline proteina histona poznat je kao metilacija histona.
Katalizator
Dodavanje metilne skupine u citozinski ostatak katalizira DNA metiltransferazom.	Reakcija koja prenosi metilne skupine na aminokiselinu histonskog proteina katalizira histon metiltransferaza.
Funkcija
Ako se metilacija DNA dogodi u promotorskom području gena, on suzbija transkripciju gena i sprječava ekspresiju gena.	Ako se dogodi metilacija histona, pospješuje se odvajanje DNA iz zamotanog nukleozoma i olakšava interakcija transkripcijskih faktora i polimeraza s DNK i pospješuje proces transkripcije gena.

Sažetak - Metilacija DNA protiv histona

Metilacija je postupak kojim se metilna skupina dodaje molekuli poput DNK ili proteina. U kontekstu genetike, metilacija DNA i metilacija histona izravno utječu na regulaciju transkripcije gena i kontroliraju gensku ekspresiju stanica. Reakcije metilacije DNA i metilacije histona kataliziraju DNA, odnosno histon metiltransferaza, respektivno. Kada se metilnoj skupini doda DNA, ona je poznata kao metilacija DNA, a kada se metilnoj skupini dodaju aminokiseline proteina histona, to je poznato kao metilacija histona. To je razlika između metilacije DNA i histona.

Preuzmite PDF verziju metilacije DNA i histona

Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti je za izvanmrežne svrhe, prema navodima citata. Molimo preuzmite PDF verziju ovdje. Razlika između metilacije DNA i histona

Reference:

1. Rose, Nathan R. i Robert J. Klose. "Razumijevanje odnosa metilacije DNA i metilacije histona lizina." Biochimica et Biophysica Acta, Elsevier Pub. Co, prosinac 2014., dostupno ovdje. Pristupljeno 29. kolovoza 2017
2. Kondo, Yutaka. "Epigenetski unakrsni razgovor između metilacije DNA i modifikacija histona u ljudskim rakovima." Yonsei Medical Journal, Medicinski fakultet Sveučilišta Yonsei, 31. kolovoza 2009., dostupan ovdje. Pristupljeno 29. kolovoza 2017

Ljubaznošću slike:

1. "Metilacija DNA" Mariuswalter - Vlastito djelo (CC BY-SA 4.0) preko Commons Wikimedia
2. "Slika 16 03 02" autor CNX OpenStax (CC BY 4.0) putem Commons Wikimedia