Rozdíl Mezi Methylací DNA A Histonem

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 08:37

Klíčový rozdíl - methylace DNA vs histon

Methylace je biologický proces, při kterém methylovou skupinu (CH ₃ se) přidán do molekuly a upravené pro zvýšení nebo potlačení jeho aktivitu. V kontextu genetiky může methylace probíhat na dvou úrovních: methylace DNA a methylace histonu. Oba procesy přímo ovlivňují transkripční proces genů a řídí expresi genů. Při DNA methylaci se methylová skupina přidává buď k cytosinovému nebo adeninovému nukleotidu molekuly DNA, což modifikuje dva nukleotidové zbytky tak, aby potlačily funkci genové transkripce a zabránily expresi genů. Při histonové methylaci se methylová skupina přidává k aminokyselinám histonového proteinu. To je klíčový rozdíl mezi methylací DNA a histonem.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl

2. Co je methylace DNA

3. Co je methylace histonu

4. Podobnosti mezi DNA a methylací histonu

5. Srovnání vedle sebe - DNA vs. methylace histonu ve formě tabulky

6. Shrnutí

Co je to methylace DNA?

Epigenetický proces, při kterém se methylové skupiny přidávají k molekule DNA za účelem kontroly exprese genů, je známý jako methylace DNA. Methylace DNA nemění sekvenci DNA, ale ovlivňuje aktivitu DNA. Tento proces je nezbytný pro normální vývoj organismu a je spojen s mnoha důležitými procesy v těle, které zahrnují zachování stability chromozomů, embryonální vývoj, karcinogenezi, stárnutí, inaktivaci x-chromozomů a potlačení transponovatelných prvků. Dojde-li k methylačnímu procesu v promotorové oblasti genu, podílí se to na represi genové transkripce. Molekula DNA se skládá z kombinace čtyř (04) nukleotidů: adeninu, guaninu, thyminu a cytosinu. Ze čtyř bází DNA mohou být methylovány adenin a cytosin. Během methylace DNAk 5 je přidána methylová skupina^Th uhlíku v cytosinu kruhu převést cytosinové báze na 5-methylcytosin. Tento proces modifikace zbytku cytosinu je katalyzován enzymem známým jako DNA methyltransferáza. Modifikovaná cytosinová báze je přítomna vedle guaninové báze. Proto jsou ve dvojité šroubovicové struktuře DNA modifikované cytosinové báze přítomny navzájem diagonálně na protilehlých řetězcích DNA.

Obrázek 01: Methylace DNA

Methylace adeninu se nachází v rostlinách, bakteriích a savcích. Methylace DNA rostlin a jiných organismů se nachází ve třech různých kontextech sekvencí. Jsou to CG, CHH a CHG, kde H označuje buď adenin, thymin nebo cytosin.

Co je methylace histonu?

Histon je protein, který tvoří nukleosom, který je strukturální jednotkou eukaryotického chromozomu. Nukleosom se obaluje kolem dvojité šroubovice DNA, což vede k tvorbě chromozomů. Methylace histonu je proces, který přenáší methylové skupiny na aminokyseliny histonového proteinu. DNA je navinuta kolem dvou sad identických histonových proteinů označovaných jako proteinový oktamer. Čtyři typy histonových proteinů (každá po dvou kopiích) zapojené do této tvorby jsou H2A, H2b, H3 a H4. Tyto čtyři typy histonových proteinů se skládají z prodloužení ocasu. Tato prodloužení ocasu působí jako terče modifikace nukleosomů methylací. Aktivace a inaktivace DNA závisí do značné míry na zbytku ocasu, který je methylován, a na jeho schopnosti methylovat.

Obrázek 02: Metylace histonu

Methylace histonů přímo ovlivňuje transkripci genů. Má schopnost buď zvýšit nebo snížit proces, který závisí na typu aminokyselin v histonovém proteinu, který má být methylován, a na počtu připojených methylových skupin. Proces transkripce je vylepšen kvůli některým methylačním reakcím, které oslabují vazby mezi histonovými ocasy a DNA. K tomu dochází v důsledku umožnění procesu odvíjení DNA z nukleosomu, což usnadňuje interakci mezi transkripčními faktory, polymerázami a DNA. Tento proces je kritickým krokem v regulaci genové exprese a vede k expresi různých genů různými buňkami. Methylace histonových proteinů probíhá na zbytcích ocasu,nejčastěji na lysinových (K) zbytcích histonových konců H3 a H4 a také na argininu (R). Lysin a arginin jsou aminokyseliny. Histonmethyltransferáza je enzym, který se používá k přenosu methylových skupin na lysin a arginin, zbytky zbytků histonových proteinů H3 a H4.

Jaká je podobnost mezi DNA a methylací histonu?

V obou postupech se přidají methylové skupiny

Jaký je rozdíl mezi methylací DNA a histonem?

Rozdílný článek uprostřed před tabulkou

Methylace DNA vs histon
Přidání methylové skupiny k cytosinovým nebo adeninovým nukleotidům molekuly DNA je známé jako methylace DNA.	Přenos methylových skupin na aminokyseliny histonových proteinů je známý jako methylace histonu.
Katalyzátor
Adice methylové skupiny na cytosinový zbytek je katalyzována DNA methyltransferázou.	Reakce, která přenáší methylové skupiny na aminokyselinu histonového proteinu, je katalyzována histonmethyltransferázou.
Funkce
Pokud dojde k methylaci DNA v promotorové oblasti genu, potlačí transkripci genů a zabrání genové expresi.	Pokud dojde k methylaci histonu, podporuje to odvíjení DNA ze zabaleného nukleosomu a usnadňuje interakci transkripčních faktorů a polymeráz s DNA a zvyšuje proces transkripce genů.

Shrnutí - Methylace DNA vs histon

Methylace je proces, při kterém se methylová skupina přidává k molekule, jako je DNA nebo protein. V kontextu genetiky methylace DNA a methylace histonu přímo ovlivňují regulaci transkripce genu a řídí genovou expresi buněk. Reakce methylace DNA a methylace histonu jsou katalyzovány DNA, respektive histonmethyltransferázou. Když je methylová skupina přidána k DNA, je známá jako methylace DNA, a když je methylová skupina přidána k aminokyselinám histonového proteinu, je známá jako methylace histonu. To je rozdíl mezi methylací DNA a histonem.

Stáhnout PDF verzi methylace DNA a histonu

Můžete si stáhnout verzi tohoto článku ve formátu PDF a použít jej pro offline účely podle citací. Stáhněte si zde verzi PDF Rozdíl mezi DNA a methylací histonu