Fő különbség – DNS vs hiszton metiláció
A metilezés olyan biológiai folyamat, amelynek során egy metilcsoportot (CH3) adnak a molekulához, és módosítják, hogy fokozzák vagy visszaszorítsák annak aktivitását. A genetika összefüggésében a metiláció két szinten történhet: DNS-metiláció és hiszton-metiláció. Mindkét folyamat közvetlenül befolyásolja a gének transzkripciós folyamatát és szabályozza a gének expresszióját. A DNS-metiláció során egy metilcsoportot adnak a DNS-molekula citozin- vagy adenin-nukleotidjához, amely módosítja a két nukleotid-maradékot, hogy elnyomja a géntranszkripció funkcióját és megakadályozza a gének expresszióját. A hiszton metiláció során a hiszton fehérje aminosavaihoz metilcsoportot adnak. Ez a legfontosabb különbség a DNS és a hiszton metiláció között.
Mi az a DNS-metilezés?
Az epigenetikai folyamat, amelynek során metilcsoportokat adnak egy DNS-molekulához a gének expressziójának szabályozása érdekében, DNS-metilációnak nevezik. A DNS-metiláció nem változtatja meg a DNS szekvenciáját, de befolyásolja a DNS aktivitását. Ez a folyamat szükséges a szervezet normális fejlődéséhez, és számos fontos folyamathoz kapcsolódik a szervezetben, beleértve a kromoszóma stabilitásának megőrzését, az embrionális fejlődést, a karcinogenezist, az öregedést, az x-kromoszóma inaktivációját és a transzponálható elemek elnyomását. Amikor egy gén promóterrégiójában metilációs folyamat megy végbe, az részt vesz a géntranszkripció elnyomásában. A DNS-molekula négy (04) nukleotid kombinációjából áll: adenin, guanin, timin és citozin. A DNS négy bázisa közül az adenin és a citozin metilezhető. A DNS-metiláció során a citozingyűrű 5th szénatomjához metilcsoportot adnak, hogy a citozinbázist 5-metil-citozinná alakítsák. Ezt a citozin-maradék módosítási folyamatot a DNS-metiltranszferáz néven ismert enzim katalizálja. Egy módosított citozinbázis van jelen a guaninbázis mellett. Ezért a DNS kettős spirális szerkezetében a módosított citozinbázisok egymással átlósan vannak jelen az ellentétes DNS-szálakon.
01. ábra: DNS-metiláció
Az adenin metilezése növényekben, baktériumokban és emlősökben található folyamat. A növények és más szervezetek DNS-metilációja három különböző szekvencia-kontextusban található meg. Ezek a CG, CHH és CHG, ahol a H adenint, timint vagy citozint jelent.
Mi az a hiszton-metilezés?
A hiszton egy fehérje, amely a nukleoszómát alkotja, amely az eukarióta kromoszóma szerkezeti egysége. A nukleoszóma a DNS kettős spirál körül veszi körül, ami kromoszómák képződését eredményezi. A hiszton metilációja egy olyan folyamat, amely során metilcsoportokat visznek át a hiszton fehérje aminosavaiba. A DNS-t két azonos hisztonfehérje sorozat köré tekerik, amelyeket proteinoktamernek neveznek. A képződésben részt vevő négy típusú hisztonfehérje (mindkét kópia) a H2A, H2b, H3 és H4. Ez a négy típusú hisztonfehérje faroknyúlványból áll. Ezek a faroknyúlványok a metilációval történő nukleoszómamódosítás célpontjaiként működnek. A DNS aktiválása és inaktiválása nagymértékben függ a metilezett farokmaradéktól és annak metilációs képességétől.
02. ábra: Hiszton-metilezés
A hisztonok metilezése közvetlenül befolyásolja a gének transzkripcióját. Képes növelni vagy csökkenteni a folyamatot, ami a metilálandó hisztonfehérjében lévő aminosavak típusától és a kapcsolódó metilcsoportok számától függ. A transzkripciós folyamat fokozódik bizonyos metilációs reakcióknak köszönhetően, amelyek gyengítik a hiszton farok és a DNS közötti kötéseket. Ez annak köszönhető, hogy lehetővé teszi a DNS kicsavarodási folyamatát a nukleoszómából, ami megkönnyíti a transzkripciós faktorok, a polimerázok és a DNS közötti kölcsönhatást. Ez a folyamat a génexpresszió szabályozásának kritikus lépése, és különböző sejtek különböző gének expresszióját eredményezi. A hisztonfehérjék metilezése a farokmaradékokon, leggyakrabban a H3 és H4 hisztonfarok lizin (K) és az arginin (R) maradékain történik. A lizin és az arginin aminosavak. A hiszton-metiltranszferáz egy olyan enzim, amelyet a metilcsoportok lizinhez és argininhez történő átvitelére használnak, amelyek a H3 és H4 hisztonfehérjék farokmaradékai.
Mi a hasonlóság a DNS és a hiszton-metilezés között?
Mindkét eljárásban metilcsoportokat adnak hozzá
Mi a különbség a DNS és a hiszton-metilezés között?
DNS vs hiszton-metiláció |
|
| A DNS-molekula citozin- vagy adenin-nukleotidjaihoz metilcsoport hozzáadása DNS-metilációként ismert. | A metilcsoportok átvitelét a hisztonfehérjék aminosavaiba hisztonmetilációnak nevezik. |
| Katalizátor | |
| A metilcsoportnak a citozinhoz való hozzáadását a DNS-metiltranszferáz katalizálja. | Azt a reakciót, amely a metilcsoportokat a hisztonfehérje aminosavára viszi át, a hiszton-metiltranszferáz katalizálja. |
| Funkció | |
| Ha egy gén promoter régiójában DNS-metiláció történik, az elnyomja a gének transzkripcióját és megakadályozza a génexpressziót. | Ha hiszton metiláció történik, az elősegíti a DNS kicsavarását a becsomagolt nukleoszómából, és megkönnyíti a transzkripciós faktorok és polimerázok kölcsönhatását a DNS-sel, és fokozza a géntranszkripciós folyamatot. |
Összefoglaló – DNS kontra hiszton-metiláció
A metilezés egy olyan folyamat, amelynek során metilcsoportot adnak egy molekulához, például DNS-hez vagy fehérjéhez. A genetika összefüggésében a DNS-metiláció és a hiszton-metiláció közvetlenül befolyásolja egy gén transzkripciójának szabályozását, és szabályozza a sejtek génexpresszióját. A DNS metiláció és a hiszton metiláció reakcióit a DNS, illetve a hiszton metiltranszferáz katalizálja. Ha metilcsoportot adnak a DNS-hez, azt DNS-metilációnak nevezik, és ha metilcsoportot adnak a hisztonfehérje aminosavaihoz, azt hiszton-metilációnak nevezik. Ez a különbség a DNS és a hiszton metilációja között.
DNS és hiszton-metilezés PDF-verziójának letöltése
Letöltheti ennek a cikknek a PDF-verzióját, és offline célokra használhatja az idézet megjegyzései szerint. Kérjük, töltse le a PDF verziót innen: Különbség a DNS és a hiszton metiláció között
