Разлика између метилације ДНК и хистона

Кључна разлика - Метилација ДНК против хистона
 

Метилација је биолошки процес којим метил група (ЦХ)₃) се додаје у молекул и модификује да би се побољшала или потиснула његова активност. У контексту генетике, метилација се може догодити на два нивоа: метилацији ДНК и метилацији хистона. Оба процеса директно утичу на процес транскрипције гена и контролишу експресију гена. Код метилације ДНА, метилна група се додаје или цитозину или аденинском нуклеотиду молекуле ДНК, који модификује два нуклеотидна остатка да потисне функцију транскрипције гена и спречи експресију гена. У метилацији хистона, аминокиселинама хистонског протеина додаје се метил група. Ово је кључна разлика између метилације ДНК и хистона.

САДРЖАЈ

1. Преглед и кључне разлике
2. Шта је метилација ДНК
3. Шта је метилација хистона
4. Сличности метилације ДНК и хистона
5. Упоредна упоредба - Метилација ДНК против хистона у табеларном облику
6. Резиме

Шта је метилација ДНК?

Епигенетски поступак којим се метилне групе додају молекули ДНК ради контроле експресије гена познат је као метилација ДНК. Метилација ДНК не мења редослед ДНК, већ утиче на активност ДНК. Овај процес је неопходан за нормалан развој организма и повезан је са многим важним процесима у телу који укључују очување стабилности хромозома, ембрионални развој, канцерогенезу, старење, инактивацију к-хромозома и репресију преносивих елемената. Када се процес метилације одвија у промоторској регији гена, укључен је у сузбијање транскрипције гена. Молекул ДНК се састоји од комбинације четири (04) нуклеотида: аденина, гванина, тимина и цитозина. Из четири базе ДНК, аденин и цитозин могу се метилирати. За време метилације ДНК, метилној групи се додаје 5^тх угљеник цитозинског прстена за претварање базе цитозина у 5-метилцитозин. Овај поступак модификације остатака цитозина катализује ензим познат као ДНК метилтрансфераза. Модификована цитозинска база је присутна поред базе гванина. Стога су у двострукој спиралној структури ДНК модификоване цитозинске базе међусобно дијагонално на супротним ланцима ДНК.

Слика 01: Метилација ДНК

Метилација аденина је процес који се налази у биљкама, бактеријама и сисарима. Метилација ДНК биљака и других организама налази се у три различита контекста секвенце. Они су ЦГ, ЦХХ и ЦХГ, где се Х односи на аденин, тимин или цитозин.

Шта је метилација хистона?

Хистон је протеин који чини нуклеозом, који је структурна јединица еукариотског хромозома. Нуклеозом се омотава око ДНК двоструке спирале што резултира формирањем хромозома. Метилација хистона је процес који преноси метилне групе на аминокиселине протеина хистона. ДНК је намотан око два низа идентичних протеина хистона који се називају протеин октамер. Четири врсте протеина хистона (по две копије) које су укључене у ову формацију су Х2А, Х2б, Х3 и Х4. Ове четири врсте протеина хистона састоје се од продужења репа. Ове екстензије репа делују као мете нуклеозомске модификације метилацијом. Активација и инактивација ДНК у великој мери зависи од остатка репа који се метилира и његовог капацитета метилације.

Слика 02: Метилација хистона

Метилација хистона директно утиче на транскрипцију гена. Има способност или да повећа или смањи процес, што зависи од врсте аминокиселина у хистонском протеину који ће се метилирати и од броја метилних група које су повезане. Поступак транскрипције је појачан захваљујући неким реакцијама метилације која слабе везе присутне између хистонских репова и ДНК. До тога долази због омогућавања процеса одмотавања ДНК из нуклеозома што олакшава интеракцију између фактора транскрипције, полимераза и ДНК. Овај процес је критични корак у регулацији експресије гена и резултира експресијом различитих гена од стране различитих ћелија. Метилација протеина хистона догађа се на остацима репа, најчешће на остацима лизина (К) хистонских репова Х3 и Х4, а такође и на аргинину (Р). Лизин и аргинин су аминокиселине. Хистон метилтрансфераза је ензим који се користи за преношење метилних група лизину и аргинину, репним остацима Х3 и Х4 протеина хистона..

Каква је сличност метилације ДНК и хистона?

• У оба поступка се додају метил групе.

Која је разлика између метилације ДНК и хистона?

ДНК вс метиловање хистона
Додавање метилне групе у цитозинске или аденинске нуклеотиде молекула ДНК познато је као метилација ДНК.	Пренос метилних група у аминокиселине хистонских протеина познат је као метиловање хистона.
Катализатор
Додавање метил групе у цитозин остатак катализује ДНК метилтрансфераза.	Реакција која преноси метилне групе на аминокиселину хистонског протеина катализује хистон метилтрансфераза.
Функција
Ако се метилација ДНА догоди у промоторском региону гена, он сузбија транскрипцију гена и спречава експресију гена.	Ако се догоди метилација хистона, он промовише отклањање ДНК из омотаног нуклеозома и олакшава интеракцију транскрипцијских фактора и полимераза са ДНК и појачава процес транскрипције гена.

Преглед - Метилација ДНК против хистона

Метилација је процес којим се метил група додаје у молекулу попут ДНК или протеина. У контексту генетике, метилација ДНК и метиловање хистона директно утичу на регулацију транскрипције гена и контролирају експресију ћелија гена. Реакције метилације ДНК и метиловања хистона каталишу се ДНК и хистон метилтрансфераза, респективно. Када се метил група дода у ДНК, она је позната и као метилација ДНК, а када се метил група дода аминокиселинама протеина хистона, то је познато и као метиловање хистона. Ово је разлика између метилације ДНК и хистона.

Преузмите ПДФ верзију метилације ДНК и хистона

Можете преузети ПДФ верзију овог чланка и користити је за оффлине употребу према напоменама. Молимо преузмите ПДФ верзију овде. Разлика између метилације ДНК и хистона

Референце:

1. Росе, Натхан Р. и Роберт Ј. Клосе. „Разумевање односа између метилације ДНК и метилације хистона лизина.“ Биоцхимица ет Биопхисица Ацта, Елсевиер Пуб. Цо, децембар 2014, доступно овде. Приступљено 29. августа 2017
2. Кондо, Иутака. "Епигенетски унакрсни разговор између метилације ДНК и хистонских модификација у људским раковима." Ионсеи Медицал Јоурнал, Медицински факултет Универзитета Ионсеи, 31. августа 2009. године, доступан овде. Приступљено 29. августа 2017

Љубазношћу слике:

1. „Метилација ДНК“ од Мариусвалтера - сопствени рад (ЦЦ БИ-СА 4.0) преко Цоммонс Викимедиа
2. "Слика 16 03 02" ЦНКС ОпенСтак (ЦЦ БИ 4.0) преко Цоммонс Викимедиа