A DNS és a hiszton metilezés közötti különbség

Kulcsfontosságú különbség - DNS vs hiszton metilezés
 

A metilezés biológiai folyamat, amelynek során egy metilcsoport (CH₃) hozzáadjuk egy molekulához, és módosítjuk annak aktivitása fokozása vagy visszaszorítása céljából. A genetika összefüggésében a metilezés két szinten történhet: a DNS metilezése és a hiszton metilezése. Mindkét folyamat közvetlenül befolyásolja a gének transzkripciós folyamatát és szabályozza a gének expresszióját. A DNS-metilezés során metilcsoportot adunk a DNS-molekula citozinhoz vagy adenin-nukleotidjához, amely módosítja a két nukleotidmaradékot a gén transzkripció funkciójának visszaszorításához és a gének expressziójának megakadályozásához. A hiszton metilezés során metilcsoportot adunk a hiszton fehérje aminosavainak. Ez a legfontosabb különbség a DNS és a hiszton metilezés között.

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a DNS-metilezés?
3. Mi az a hiszton-metilezés?
4. A DNS és a hiszton metilezés közötti hasonlóságok
5. Összehasonlítás - DNS vs hiszton metilezés táblázatos formában
6. Összegzés

Mi a DNS-metilezés??

Az epigenetikus folyamat, amelynek során a metilcsoportokat hozzáadnak egy DNS-molekulához a gének expressziójának szabályozása céljából, DNS-metilezésnek nevezik. A DNS metilezése nem változtatja meg a DNS szekvenciáját, hanem befolyásolja a DNS aktivitását. Ez a folyamat a szervezet normális fejlődéséhez szükséges, és a test számos fontos folyamatához kapcsolódik, amelyek magukban foglalják a kromoszómák stabilitásának megőrzését, az embrionális fejlődést, a karcinogenezist, az öregedést, az x-kromoszóma inaktiválását és az átültethető elemek elnyomását. Amikor a metilezési folyamat egy gén promóter régiójában zajlik, akkor részt vesz a gén transzkripció elnyomásában. A DNS-molekula négy (04) nukleotid kombinációjából áll: adenin, guanin, timin és citozin. A DNS négy bázisa közül az adenin és a citozin metilezhetők. A DNS metilezése során metilcsoportot adunk az 5-ös csoporthoz^th a citozin gyűrű szénje, amely a citozin bázist 5-metil-citozinná alakítja. Ezt a citozinmaradvány-módosítási folyamatot egy DNS-metil-transzferáz néven ismert enzim katalizálja. A guanin-bázis mellett módosított citozinbázis található. Ezért a DNS kettős spirális szerkezetében a módosított citozin bázisok átlósan vannak jelen egymással szemben lévő DNS szálakon.

01. ábra: DNS-metilezés

Az adenin-metilezést a növényekben, baktériumokban és emlősökben találják meg. A növények és más organizmusok DNS-metilezése három különböző szekvencia-összefüggésben található meg. Ezek CG, CHH és CHG, ahol H jelentése az adenin, a timin vagy a citozin.

Mi az a hiszton-metilezés??

A hiszton olyan protein, amely alkotja a nukleoszómát, amely az eukarióta kromoszóma szerkezeti egysége. A nukleoszóma a DNS kettős spiráljára tekercsel, amely kromoszómák kialakulását eredményezi. A hiszton metilezése olyan folyamat, amely metilcsoportokat ad át a hiszton fehérje aminosavainak. A DNS-t az azonos hisztonfehérjék két halmaza köré tekerjük, amelyet oktamer proteinnek nevezünk. A kialakulásban résztvevő négy hisztonfehérje típus (mindkettő két példányban) a H2A, H2b, H3 és H4. A hisztonfehérjék e négy típusa egy farok kiterjesztéséből áll. Ezek a farokhosszabbítások a nukleoszómák metilezéssel történő módosításának célpontjai. A DNS aktiválása és inaktiválása nagymértékben függ a metilezett farokmaradéktól és annak metilezési képességétől.

02 ábra: Histon metilezés

A hisztonok metilezése közvetlenül befolyásolja a gének transzkripcióját. Az a képessége, hogy növelje vagy csökkentse a folyamatot, ami függ a metilálandó hisztonfehérje aminosavainak típusától és a kapcsolódó metilcsoportok számától. A transzkripciós folyamat fokozódik bizonyos metilezési reakciók következtében, amelyek gyengítik a hiszton farok és a DNS közötti kötéseket. Ennek oka az, hogy lehetővé teszi a nukleoszómából a DNS leválasztási folyamatát, amely megkönnyíti a transzkripciós faktorok, a polimerázok és a DNS közötti kölcsönhatást. Ez a folyamat kritikus lépés a gén expresszió szabályozásában, és eredményeként a különböző gének különböző sejtekben expresszálódnak. A hisztonfehérjék metilációja a farokmaradványokon fordul elő, leggyakrabban a H3 és H4 hisztonfenék lizin (K) maradványaiin, valamint az argininnél (R) is. A lizin és az arginin aminosavak. A hiszton-metil-transzferáz enzim, amelyet a metilcsoportok átvitelére a lizinre és argininre, a H3 és H4 hisztonfehérjék farokmaradványaira.

Milyen a hasonlóság a DNS és a hiszton metilezés között??

• Mindkét eljárásban metilcsoportokat adunk hozzá.

Mi a különbség a DNS és a hiszton metilezés között??

DNS vs hiszton metilezés
A metilcsoport hozzáadása a DNS-molekula citozin- vagy adenin-nukleotidjaihoz DNS-metilezés néven ismert..	A metilcsoportok átvitele a hisztonfehérjék aminosavaira hiszton-metilezésként ismert.
Katalizátor
A metilcsoportnak a citozinmaradékhoz való hozzáadását a DNS-metil-transzferáz katalizálja.	A reakciót, amely metilcsoportokat ad át a hisztonfehérje aminosavjává, hiszton-metil-transzferáz katalizálja.
Funkció
Ha a DNS-metilezés egy gén promóter régiójában történik, akkor ez gátolja a gének transzkripcióját és megakadályozza a gén expresszióját.	A hiszton metilezése elősegíti a DNS leválását a becsomagolt nukleoszómából, megkönnyíti a transzkripciós faktorok és a polimerázok kölcsönhatását a DNS-sel, és elősegíti a gén transzkripciós folyamatát.

Összegzés - DNS vs hiszton metilezés

A metilezés egy olyan eljárás, amelynek során metilcsoportot adnak egy molekulához, mint például a DNS vagy a protein. A genetika összefüggésében a DNS-metilezés és a hiszton-metilezés közvetlenül befolyásolja a gén transzkripciójának szabályozását és szabályozza a sejtek génexpresszióját. A DNS-metilezés és a hiszton-metilezés reakcióját a DNS és a hiszton-metil-transzferáz katalizálja. Ha metilcsoportot adunk a DNS-hez, akkor ezt DNS-metilezésnek nevezzük, és ha metilcsoportot adunk a hisztonfehérje aminosavainak, hiszton-metilezésnek nevezzük. Ez a különbség a DNS és a hiszton metilezés között.

Töltse le a DNS és histon metilezés PDF változatát

Letöltheti a cikk PDF verzióját, és offline célokra felhasználhatja, az idézethez fűzött megjegyzések szerint. Töltse le a PDF verziót itt. A DNS és a hiszton metilezés közötti különbség

Irodalom:

1. Rose, Nathan R. és Robert J. Klose. "A DNS-metilezés és a hiszton-lizin-metilezés közötti kapcsolat megértése." Biochimica et Biophysica Acta, Elsevier Pub. Co, 2014. december, elérhető itt. Belépés 2017. augusztus 29
2. Kondo, Yutaka. "Epigenetikus keresztbeszélgetés a DNS-metilezés és a hisztonmódosítás között az emberi rákban." Yonsei Medical Journal, Yonsei Egyetemi Orvostudományi Főiskola, 2009. augusztus 31., elérhető itt. Belépés 2017. augusztus 29

Kép jóvoltából:

1. „DNS-metilezés”: Mariuswalter - Saját munka (CC BY-SA 4.0) a Commons Wikimedia-on keresztül
2. „16 03 02. ábra”: CNX OpenStax (CC BY 4.0) a Commons Wikimedia segítségével