Nøkkelforskjell - DNA vs histonmetylering
Metylering er biologisk prosess ved hvilken en metylgruppe (CH 3) tilsettes til et molekyl og modifisert for å forsterke eller undertrykke dens aktivitet. I sammenheng med genetikk kan metylering forekomme på to nivåer: DNA-metylering og histonmetylering. Begge prosessene påvirker transkripsjonsprosessen av gener direkte og kontrollerer uttrykket av gener. I DNA-metylering tilsettes en metylgruppe enten til cytosin eller adenin-nukleotid av DNA-molekylet, som modifiserer de to nukleotidrester for å undertrykke funksjonen til gentranskripsjon og forhindre ekspresjon av gener. Ved histonmetylering tilsettes en metylgruppe til aminosyrene i histonproteinet. Dette er nøkkelforskjellen mellom DNA og histonmetylering.
INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er DNA-metylering
3. Hva er histonmetylering
4. Likheter mellom DNA og histonmetylering
5. Sammenligning side om side - DNA vs histonmetylering i tabellform
6. Oppsummering
Hva er DNA-metylering?
Den epigenetiske prosessen der metylgrupper tilsettes 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-kromosominaktivering og undertrykkelse av transponerbare elementer. Når metyleringsprosessen skjer ved en promoterregion i et gen, er den involvert i undertrykkelse 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,en metylgruppe tilsettes 5th karbon i cytosin ringen for å omdanne basen cytosin til 5-metylcytosin. Denne modifiseringsprosessen for cytosinrester katalyseres av et enzym kjent som DNA-metyltransferase. En modifisert cytosinbase er tilstede ved siden av en guaninbase. Derfor, i den dobbelte spiralformede strukturen til DNA, er modifiserte cytosinbaser tilstede diagonalt til hverandre på motsatte DNA-tråder.
Figur 01: DNA-metylering
Adeninmetylering er prosess som finnes 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 histonmetylering?
Histon er et protein som utgjør nukleosomet, som er den strukturelle enheten til det eukaryote kromosomet. Nukleosomet brytes rundt DNA-dobbeltspiralen som resulterer i dannelsen av kromosomer. Histonmetylering er en prosess som overfører metylgrupper til aminosyrene i histonproteinet. DNA er viklet rundt to sett med identiske histonproteiner referert til som et proteinoktamer. De fire typene histonproteiner (to eksemplarer hver) involvert i denne formasjonen er H2A, H2b, H3 og H4. Disse fire typene histonproteiner består av en haleforlengelse. Disse haleforlengelsene fungerer som mål for nukleosommodifisering ved metylering. Aktivering og inaktivering av DNA avhenger sterkt av haleresten som er metylert og dens kapasitet for metylering.
Figur 02: Histonmetylering
Metylering av histoner påvirker direkte transkripsjonen av gener. Den har evnen til å enten øke eller redusere prosessen, som avhenger av typen aminosyrer i histonproteinet som skal metyleres, og av antall tilknyttede metylgrupper. Transkripsjonsprosessen forbedres på grunn av noen metyleringsreaksjoner som svekker bindingen mellom histonhaler og DNA. Dette skjer på grunn av muliggjørelse av avviklingsprosessen av DNA fra nukleosomet som letter samspillet mellom transkripsjonsfaktorene, polymeraser og DNA. Denne prosessen er et kritisk trinn i reguleringen av genekspresjon og resulterer i ekspresjon av forskjellige gener av forskjellige celler. Metylering av histonproteiner forekommer på halerester,oftest på lysin (K) rester av histonhaler av H3 og H4 og også på arginin (R). Lysin og arginin er aminosyrer. Histonmetyltransferase er et enzym som brukes til å overføre metylgrupper til lysin og arginin, halerester av H3 og H4 histonproteiner.
Hva er likheten mellom DNA og histonmetylering?
I begge prosesser tilsettes metylgrupper
Hva er forskjellen mellom DNA og histonmetylering?
Diff Article Midt før tabell
DNA vs histonmetylering |
|
| Tilsetning av en metylgruppe til cytosin eller adeninnukleotider i et DNA-molekyl er kjent som DNA-metylering. | Overføring av metylgrupper til aminosyrene i histonproteinene er kjent som histonmetylering. |
| Katalysator | |
| Tilsetningen av metylgruppe til cytosinresten katalyseres av DNA-metyltransferase. | Reaksjonen som overfører metylgrupper til aminosyren i histonprotein katalyseres av histonmetyltransferase. |
| Funksjon | |
| Hvis DNA-metylering forekommer i promoterregionen til et gen, undertrykker det transkripsjonen av gener og forhindrer genekspresjon. | Hvis histonmetylering oppstår, fremmer det avvikling av DNA fra det innpakkede nukleosomet og letter samspillet mellom transkripsjonsfaktorer og polymeraser med DNA og forbedrer gentranskripsjonsprosessen. |
Sammendrag - DNA vs histonmetylering
Metylering er en prosess der en metylgruppe blir tilsatt til et molekyl som DNA eller protein. I sammenheng med genetikk påvirker DNA-metylering og histonmetylering direkte reguleringen av transkripsjon av et gen og kontrollerer genuttrykk av celler. Reaksjonene av DNA-metylering og histonmetylering katalyseres av henholdsvis DNA og histonmetyltransferase. Når en metylgruppe tilsettes DNA, er det kjent som DNA-metylering, og når en metylgruppe blir tilsatt til aminosyrer i histonproteinet, er det kjent som histonmetylering. Dette er forskjellen mellom DNA og histonmetylering.
Last ned PDF-versjon av DNA og histonmetylering
Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til frakoblede formål i henhold til sitater. Last ned PDF-versjon her Forskjellen mellom DNA og histonmetylering
