Forskjellen mellom DNA og histonmetylering
Share
Nøkkelforskjell - DNA vs histonmetylering
Metylering er biologisk prosess ved hvilken en metylgruppe (CH3) blir tilsatt til et molekyl og modifisert for å forbedre eller undertrykke sin aktivitet. I sammenheng med genetikk kan metylering forekomme på to nivåer: DNA-metylering og histon-metylering. Begge prosessene påvirker straks transkripsjonsprosessen av gener og kontrollerer uttrykket av gener. Ved DNA-metylering tilsettes en metylgruppe enten til cytosin eller adenin-nukleotid av DNA-molekylet, som modifiserer de to nukleotidrester for å undertrykke funksjonen av gentranskripsjon og forhindre ekspresjon av gener. I histon-metylering tilsettes en metylgruppe til aminosyrene i histonproteinet. Dette er nøkkelforskjellen mellom DNA og histon-metylering.
INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er DNA Methylation
3. Hva er Histon Metylering
4. Likheter mellom DNA og histonmetylering
5. Side ved side-sammenligning - DNA vs histonmetylering i tabellform
6. Sammendrag
Hva er DNA Methylation?
Den epigenetiske prosessen ved hvilken metylgrupper tilsettes til et DNA-molekyl for å kontrollere ekspresjonen av gener, er kjent som DNA-metylering. DNA-metylering endrer ikke DNA-sekvensen, men påvirker DNA-aktiviteten. Denne prosessen er nødvendig for normal utvikling av en organisme og er knyttet til mange viktige prosesser i kroppen som inkluderer bevaring av kromosomstabilitet, embryonal utvikling, karsinogenese, aldring, x-kromosom inaktivering og undertrykkelse av transponeringselementer. Når metyleringsprosessen skjer ved en promotorregion av et gen, er det involvert i undertrykkelsen av gentranskripsjon. Et DNA-molekyl består av en kombinasjon av fire (04) nukleotider: adenin, guanin, tymin og cytosin. Av de fire basene av DNA kan adenin og cytosin metyleres. Under DNA-metylering tilsettes en metylgruppe til 5th karbon i cytosinringen for å omdanne cytosinbasen til 5-metylcytosin. Denne cytosinrestmodifikasjonsprosessen blir katalysert av et enzym kjent som DNA-metyltransferase. En modifisert cytosinbase er tilstede ved siden av en guaninbase. Derfor er modifiserte cytosinbaser i den dobbelte heliske strukturen av DNA tilstede diagonalt til hverandre på motsatte DNA-tråder.
Figur 01: DNA-metylering
Adeninmetylering er prosess funnet i planter, bakterier og pattedyr. DNA-metylering av planter og andre organismer finnes i tre forskjellige sekvenskontekster. De er CG, CHH og CHG, hvor H refererer til enten adenin, tymin eller cytosin.
Hva er Histon Metylering?
Histon er et protein som utgjør nukleosomet, som er den strukturelle enheten til det eukaryote kromosomet. Nukleosomet brytes rundt DNA-dobbelt helix som resulterer i dannelsen av kromosomer. Histon-metylering er en prosess som overfører metylgrupper til aminosyrene i histonproteinet. DNAet er viklet rundt to sett med identiske histonproteiner omtalt som en proteinoktomer. De fire typene histonproteiner (to kopier hver) involvert i denne formasjonen er H2A, H2b, H3 og H4. Disse fire typer histonproteiner består av en haleforlengelse. Disse haleforlengelsene fungerer som målene for nukleosommodifikasjon ved metylering. Aktivering og inaktivering av DNA avhenger sterkt av halevernet som er metylert og dets evne til metylering.
Figur 02: Histonmetylering
Metylering av histoner påvirker direkte transkripsjonen av gener. Det har evnen til enten å øke eller redusere prosessen, som avhenger av typen av aminosyrene i histonproteinet som skal metyleres og på antall metylgrupper som er festet. Transskripsjonsprosessen er forbedret på grunn av noen metyleringsreaksjoner som svekker bindingene tilstede mellom histontoner og DNA. Dette skjer på grunn av muliggjørelse av uncoiling prosessen av DNA fra nukleosomet som letter interaksjonen mellom transkripsjonsfaktorene, polymerasene og DNA. Denne prosessen er et kritisk skritt i reguleringen av genuttrykk og resulterer i uttrykket av forskjellige gener av forskjellige celler. Metylering av histonproteiner forekommer på hale rester, oftest på lysin (K) rester av histon haler av H3 og H4 og også på arginin (R) også. Lysin og arginin er aminosyrer. Histon-metyltransferase er et enzym som brukes til å overføre metylgrupper til lysin og arginin, halevernene av H3- og H4-histonproteiner.
Hva er likheten mellom DNA og histonmetylering?
- I begge prosesser blir metylgrupper tilsatt.
Hva er forskjellen mellom DNA og histonmetylering?
DNA vs histonmetylering | |
| Tilsetning av en metylgruppe til cytosin- eller adeninukleotider av et DNA-molekyl er kjent som DNA-metylering. | Overføring av metylgrupper til aminosyrene i histonproteinene er kjent som histon-metylering. |
| Catalyst | |
| Tilsetningen av metylgruppe til cytosinresten katalyseres av DNA-metyltransferase. | Reaksjonen som overfører metylgrupper til aminosyren av histonprotein blir katalysert av histon-metyltransferase. |
| Funksjon | |
| Hvis DNA-metylering skjer i promotorområdet av et gen, undertrykker den transkripsjon av gener og forhindrer genuttrykk. | Hvis histonmetylering oppstår, fremmer det opphopning av DNA fra det innpakket nukleosomet og letter samspillet mellom transkripsjonsfaktorer og polymeraser med DNA og forbedrer gentranskripsjonsprosessen. |
Sammendrag - DNA vs Histon Metylering
Metylering er en prosess hvor en metylgruppe tilsettes til et molekyl som DNA eller protein. I sammenheng med genetikk påvirker DNA-metylering og histon-metylering direkte reguleringen av transkripsjon av et gen og regulerer genuttrykket av celler. Reaksjonene av DNA-metylering og histon-metylering katalyseres henholdsvis av henholdsvis DNA og histon-metyltransferase. Når en metylgruppe tilsettes til DNA, er den kjent som DNA-metylering, og når en metylgruppe tilsettes aminosyrer av histonproteinet, er det kjent som histon-metylering. Dette er forskjellen mellom DNA og histon-metylering.
Last ned PDF Versjon av DNA og Histon Methylering
Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til offline-formål som i sitatnotater. Vennligst last ned PDF-versjon her Forskjellen mellom DNA og Histone Methylation
referanser:
1. Rose, Nathan R., og Robert J. Klose. "Forstå forholdet mellom DNA-metylering og histon-lysinmetylering." Biochimica et Biophysica Acta, Elsevier Pub. Co, desember 2014, Tilgjengelig her. Tilgang 29. august 2017
2. Kondo, Yutaka. "Epigenetic Cross-Talk mellom DNA Methylation og Histon Modifikasjoner i Human Cancers." Yonsei Medical Journal, Yonsei University College of Medicine, 31. august 2009, Tilgjengelig her. Tilgang 29. august 2017
Bilde Courtesy:
1. "DNA-metylering" Av Mariuswalter - Egentlig arbeid (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia
2. "Figur 16 03 02" By CNX OpenStax (CC BY 4,0) via Commons Wikimedia
