Ključna razlika – DNK u odnosu na metilaciju histona
Metilacija je biološki proces kojim se metilna skupina (CH3) dodaje molekuli i modificira kako bi pojačala ili potisnula njezinu aktivnost. 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. U metilaciji DNA, metilna skupina se dodaje nukleotidu citozina ili adenina molekule DNA, što modificira dva nukleotidna ostatka kako bi se potisnula funkcija transkripcije gena i spriječila ekspresija gena. U metilaciji histona, metilna skupina se dodaje aminokiselinama proteina histona. Ovo je ključna razlika između metilacije DNK i histona.
Što je metilacija DNK?
Epigenetski proces kojim se metilne skupine dodaju molekuli DNA kako bi se kontrolirala ekspresija gena poznat je kao metilacija DNA. DNK metilacija ne mijenja sekvencu DNK, ali utječe na aktivnost DNK. Ovaj proces je neophodan 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. Kada se proces metilacije odvija na promotorskoj regiji gena, on je uključen u potiskivanje transkripcije gena. Molekula DNA sastoji se od kombinacije četiri (04) nukleotida: adenin, gvanin, timin i citozin. Od četiri baze DNA, adenin i citozin mogu biti metilirani. Tijekom metilacije DNA, metilna skupina se dodaje 5th ugljiku citozinskog prstena kako bi se citozinska baza pretvorila u 5-metilcitozin. Ovaj proces modifikacije ostataka citozina katalizira enzim poznat kao DNA metiltransferaza. Modificirana citozinska baza prisutna je pored gvaninske baze. Stoga, u dvostrukoj spiralnoj strukturi DNA, modificirane citozinske baze prisutne su dijagonalno jedna u odnosu na drugu na suprotnim lancima DNA.
Slika 01: DNK metilacija
Metilacija adenina je proces koji se nalazi u biljkama, bakterijama i sisavcima. DNA metilacija biljaka i drugih organizama nalazi se u tri različita konteksta sekvenci. 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 omota oko dvostruke spirale DNA što rezultira stvaranjem kromosoma. Metilacija histona je proces koji prenosi metilne skupine na aminokiseline proteina histona. DNK je omotana oko dva skupa identičnih histonskih proteina koji se nazivaju proteinski oktamer. Četiri vrste histonskih proteina (dvije kopije svaki) uključene u ovu formaciju su H2A, H2b, H3 i H4. Ove četiri vrste histonskih proteina sastoje se od produžetka repa. Ovi produžeci repa djeluju kao mete modifikacije nukleosoma metilacijom. Aktivacija i inaktivacija DNA uvelike ovisi o ostatku repa koji je metiliran i njegovoj sposobnosti metilacije.
Slika 02: Metilacija histona
Metilacija histona izravno utječe na transkripciju gena. Ima sposobnost ili povećati ili smanjiti proces, što ovisi o vrsti aminokiselina u histonskom proteinu koji treba metilirati i o broju spojenih metilnih skupina. Proces transkripcije je pojačan zbog nekih reakcija metilacije koje slabe veze prisutne između histonskih repova i DNK. To se događa zbog omogućavanja procesa odmotavanja DNA iz nukleosoma što olakšava interakciju između transkripcijskih faktora, polimeraza i DNA. Ovaj proces je kritičan korak u regulaciji ekspresije gena i rezultira ekspresijom različitih gena u različitim stanicama. Metilacija histonskih proteina događa se na repnim ostacima, najčešće na lizinskim (K) ostacima histonskih repova H3 i H4, a također i na argininu (R). Lizin i arginin su aminokiseline. Histon metiltransferaza je enzim koji se koristi za prijenos metilnih skupina na lizin i arginin, repne ostatke H3 i H4 histonskih proteina.
Koja je sličnost između DNK i metilacije histona?
U oba procesa dodaju se metilne skupine
Koja je razlika između metilacije DNK i histona?
DNA nasuprot metilaciji histona |
|
| Dodavanje metilne skupine citozinskim ili adenin nukleotidima molekule DNA poznato je kao metilacija DNA. | Prijenos metilnih skupina na aminokiseline histonskih proteina poznat je kao metilacija histona. |
| Catalyst | |
| Dodavanje metilne skupine ostatku citozina katalizira DNA metiltransferaza. | Reakciju koja prenosi metilne skupine na aminokiselinu proteina histona katalizira histon metiltransferaza. |
| Funkcija | |
| Ako se metilacija DNA dogodi u promotorskoj regiji gena, ona potiskuje transkripciju gena i sprječava ekspresiju gena. | Ako dođe do metilacije histona, ona potiče odmotavanje DNA iz omotanog nukleozoma i olakšava interakciju transkripcijskih faktora i polimeraza s DNA i poboljšava proces transkripcije gena. |
Sažetak – DNK u odnosu na metilaciju histona
Metilacija je proces 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. Kada se metilna skupina doda DNA, to je poznato kao metilacija DNA, a kada se metilna skupina doda aminokiselinama proteina histona, to je poznato kao metilacija histona. Ovo je razlika između metilacije DNK i histona.
Preuzmite PDF verziju DNK i metilacije histona
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za izvanmrežne svrhe prema bilješkama o citatima. Ovdje preuzmite PDF verziju Razlika između DNK i metilacije histona
