Keskeinen ero - DNA vs. histonimetylaatio
Metylaatio on biologinen prosessi, jossa metyyliryhmä (CH 3) lisätään molekyyliin ja muunnettu nostamaan tai tukahduttaa sen toimintaa. Genetiikan yhteydessä metylaatio voi tapahtua kahdella tasolla: DNA-metylaatio ja histonimetylaatio. Molemmat prosessit vaikuttavat suoraan geenien transkriptioprosessiin ja kontrolloivat geenien ilmentymistä. DNA-metylaatiossa metyyliryhmä lisätään joko DNA-molekyylin sytosiini- tai adeniininukleotidiin, joka modifioi kaksi nukleotiditähdettä tukahduttamaan geenin transkription toiminnan ja estämään geenien ilmentymisen. Histonimetylaatiossa metyyliryhmä lisätään histoniproteiinin aminohappoihin. Tämä on keskeinen ero DNA: n ja histonimetylaation välillä.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeinen ero
2. Mikä on DNA-metylaatio
3. Mikä on histonimetylaatio
4. DNA: n ja histonimetylaation yhtäläisyydet
5. Vertailu vierekkäin - DNA vs. histonimetylaatio taulukkomuodossa
6. Yhteenveto
Mikä on DNA-metylaatio?
Epigeneettinen prosessi, jolla metyyliryhmiä lisätään DNA-molekyyliin geenien ilmentymisen hallitsemiseksi, tunnetaan nimellä DNA-metylaatio. DNA: n metylaatio ei muuta DNA: n sekvenssiä, mutta vaikuttaa DNA: n aktiivisuuteen. Tämä prosessi on välttämätön organismin normaalille kehitykselle ja liittyy moniin tärkeisiin kehon prosesseihin, joihin kuuluvat kromosomin stabiilisuuden säilyttäminen, alkion kehitys, karsinogeneesi, ikääntyminen, x-kromosomien inaktivaatio ja siirrettävien alkioiden tukahduttaminen. Kun metylaatioprosessi tapahtuu geenin promoottorialueella, se osallistuu geenin transkription tukahduttamiseen. DNA-molekyyli koostuu neljän (04) nukleotidin yhdistelmästä: adeniini, guaniini, tymiini ja sytosiini. DNA: n neljästä emäksestä adeniini ja sytosiini voidaan metyloida. DNA-metyloinnin aikanametyyliryhmä lisätään 5: äännnen hiilen sytosiini rengas muuntaa sytosiiniemäksen 5-metyylisytosiini. Tätä sytosiinitähteen modifiointiprosessia katalysoi entsyymi, joka tunnetaan nimellä DNA-metyylitransferaasi. Muunnettua sytosiiniemästä on läsnä guaniiniemäksen vieressä. Siksi DNA: n kaksoiskierteisessä rakenteessa modifioituja sytosiiniemäksiä esiintyy diagonaalisesti toistensa suhteen vastakkaisissa DNA-säikeissä.
Kuva 01: DNA-metylaatio
Adeniinin metylaatio on prosessi, joka löytyy kasveista, bakteereista ja nisäkkäistä. Kasvien ja muiden organismien DNA-metylaatio löytyy kolmesta eri sekvenssiyhteydestä. Ne ovat CG, CHH ja CHG, joissa H viittaa joko adeniiniin, tymiiniin tai sytosiiniin.
Mikä on histonimetylaatio?
Histoni on proteiini, joka muodostaa nukleosomin, joka on eukaryoottisen kromosomin rakenteellinen yksikkö. Nukleosomi kiertyy DNA: n kaksoiskierteen ympärille, mikä johtaa kromosomien muodostumiseen. Histonimetylaatio on prosessi, joka siirtää metyyliryhmät histoniproteiinin aminohappoihin. DNA kierretään kahden identtisen histoniproteiinin joukon ympärille, joihin viitataan proteiinioktamerina. Tähän muodostumiseen osallistuvat neljä histoniproteiinityyppiä (kukin kaksi kopiota) ovat H2A, H2b, H3 ja H4. Nämä neljä histoniproteiinityyppiä koostuvat hännän jatkeesta. Nämä hännänpidennykset toimivat metylaation avulla tapahtuvan nukleosomimodifikaation kohteina. DNA: n aktivaatio ja inaktivaatio riippuvat suuresti metyloidusta hännätähteestä ja sen metylointikyvystä.
Kuva 02: Histonimetylaatio
Histonien metylointi vaikuttaa suoraan geenien transkriptioon. Sillä on kyky joko lisätä tai vähentää prosessia, joka riippuu metyloitavan histoniproteiinin aminohappojen tyypistä ja kiinnittyneiden metyyliryhmien lukumäärästä. Transkriptioprosessi paranee joidenkin metylaatioreaktioiden ansiosta, jotka heikentävät histonijänteiden ja DNA: n välisiä sidoksia. Tämä johtuu DNA: n kelausprosessin mahdollistamisesta nukleosomista, mikä helpottaa transkriptiotekijöiden, polymeraasien ja DNA: n välistä vuorovaikutusta. Tämä prosessi on kriittinen vaihe geeniekspression säätelyssä ja johtaa eri geenien ilmentymiseen eri soluilla. Histoniproteiinien metylointi tapahtuu hännätähteissä,yleisimmin H3: n ja H4: n histonijänteiden lysiini- (K) tähteillä ja myös arginiinilla (R). Lysiini ja arginiini ovat aminohappoja. Histonimetyylitransferaasi on entsyymi, jota käytetään metyyliryhmien siirtämiseen lysiiniin ja arginiiniin, H3- ja H4-histoniproteiinien hännätähteisiin.
Mikä on DNA: n ja histonimetylaation yhtäläisyys?
Molemmissa prosesseissa lisätään metyyliryhmiä
Mikä on ero DNA: n ja histonimetylaation välillä?
Erilainen artikkeli keskellä taulukkoa
DNA vs. histonimetylaatio |
|
| Metyyliryhmän lisääminen DNA-molekyylin sytosiini- tai adeniininukleotideihin tunnetaan DNA-metylaationa. | Metyyliryhmien siirtyminen histoniproteiinien aminohappoihin tunnetaan histonimetylaationa. |
| Katalysaattori | |
| Metyyliryhmän lisääminen sytosiinitähteeseen katalysoidaan DNA-metyylitransferaasilla. | Reaktiota, joka siirtää metyyliryhmät histoniproteiinin aminohappoon, katalysoi histonimetyylitransferaasi. |
| Toiminto | |
| Jos DNA: n metylaatio tapahtuu geenin promoottorialueella, se estää geenien transkriptiota ja estää geenien ilmentymisen. | Jos histonimetylaatio tapahtuu, se edistää DNA: n kelaamista kääreestä nukleosomista ja helpottaa transkriptiotekijöiden ja polymeraasien vuorovaikutusta DNA: n kanssa ja tehostaa geenin transkriptioprosessia. |
Yhteenveto - DNA vs. histonimetylaatio
Metylointi on prosessi, jossa metyyliryhmä lisätään molekyyliin, kuten DNA: han tai proteiiniin. Genetiikan yhteydessä DNA-metylaatio ja histonimetylaatio vaikuttavat suoraan geenin transkription säätelyyn ja kontrolloivat solujen geeniekspressiota. DNA-metylaation ja histonimetylaation reaktiot katalysoidaan vastaavasti DNA: lla ja histonimetyylitransferaasilla. Kun metyyliryhmä lisätään DNA: han, se tunnetaan nimellä DNA-metylaatio ja kun metyyliryhmä lisätään histoniproteiinin aminohappoihin, se tunnetaan nimellä histonimetylaatio. Tämä on ero DNA: n ja histonimetylaation välillä.
Lataa PDF-versio DNA: sta ja histonimetylaatiosta
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainausmerkintöjen mukaan. Lataa PDF-versio täältä Ero DNA: n ja histonimetylaation välillä
