Ključna razlika - DNA v primerjavi z metilacijo histona
Metilacija je biološki postopek, s katerim molekuli dodamo metilno skupino (CH 3) in jo spremenimo, da okrepimo ali potlačimo njeno aktivnost. V kontekstu genetike lahko metilacija poteka na dveh ravneh: metilacija DNA in metilacija histona. Oba procesa neposredno vplivata na proces transkripcije genov in nadzorujeta izražanje genov. Pri metilaciji DNA se metilna skupina doda bodisi citozinu bodisi adeninskemu nukleotidu molekule DNA, ki modificira dva nukleotidna ostanka, da zatirata funkcijo genske transkripcije in preprečujeta izražanje genov. Pri metilaciji histona se aminokislinam histonske beljakovine doda metilna skupina. To je ključna razlika med metilacijo DNA in histona.
VSEBINA
1. Pregled in ključna razlika
2. Kaj je metilacija DNA
3. Kaj je metilacija histona
4. Podobnosti med DNA in metilacijo histona
5. Vzporedna primerjava - Metilacija DNA v primerjavi z histonom v tabelarni obliki
6. Povzetek
Kaj je metilacija DNA?
Epigenetski postopek, s katerim se metilnim skupinam doda molekuli DNA za nadzor ekspresije genov, je znan kot metilacija DNA. Metilacija DNA ne spremeni zaporedja DNA, ampak vpliva na aktivnost DNA. Ta proces je potreben za normalen razvoj organizma in je povezan s številnimi pomembnimi telesnimi procesi, ki vključujejo ohranjanje stabilnosti kromosomov, embrionalni razvoj, rakotvornost, staranje, inaktivacijo x-kromosomov in zatiranje prenosljivih elementov. Ko pride do procesa metilacije na promotorski regiji gena, ta sodeluje pri zatiranju transkripcije genov. Molekula DNA je sestavljena iz kombinacije štirih (04) nukleotidov: adenina, gvanina, timina in citozina. Od štirih baz DNK se lahko metilira adenin in citozin. Med metilacijo DNAmetilni skupini dodamo 5TH ogljika v citozin obroča za pretvorbo baze citozin v 5-metilcitozin. Ta postopek modifikacije ostankov citozina katalizira encim, znan kot DNA metiltransferaza. Spremenjena baza citozina je prisotna poleg gvaninske baze. Zato so v dvojni vijačni strukturi DNA spremenjene baze citozina prisotne diagonalno med seboj na nasprotnih verigah DNA.
Slika 01: Metilacija DNA
Metilacija adenina je postopek, ki ga najdemo v rastlinah, bakterijah in sesalcih. Metilacija DNA rastlin in drugih organizmov najdemo v treh različnih kontekstih zaporedja. So CG, CHH in CHG, kjer se H nanaša bodisi na adenin, timin ali citozin.
Kaj je metilacija histona?
Histon je beljakovina, ki tvori nukleosom, ki je strukturna enota evkariontskega kromosoma. Nukleosom se ovije okoli dvojne vijačnice DNA, kar povzroči nastanek kromosomov. Metilacija histona je postopek, ki metilne skupine prenese v aminokisline histonske beljakovine. DNA je navita okoli dveh nizov enakih histonskih proteinov, imenovanih beljakovinski oktamer. Štiri vrste histonskih proteinov (po dve kopiji), ki sodelujejo v tej tvorbi, so H2A, H2b, H3 in H4. Te štiri vrste histonskih beljakovin sestavljajo repni podaljšek. Ti podaljški repa delujejo kot cilji modifikacije nukleosoma z metilacijo. Aktivacija in inaktivacija DNA sta močno odvisni od ostankov repa, ki je metiliran, in njegove sposobnosti metiliranja.
Slika 02: Metilacija histona
Metilacija histonov neposredno vpliva na prepisovanje genov. Ima sposobnost bodisi povečati bodisi zmanjšati postopek, kar je odvisno od vrste aminokislin v histonski beljakovini, ki jo je treba metilirati, in od števila vezanih metilnih skupin. Postopek transkripcije je izboljšan zaradi nekaterih reakcij metilacije, ki oslabijo vezi med histonskimi repi in DNA. To se zgodi zaradi omogočanja procesa odmotavanja DNA iz nukleosoma, kar olajša interakcijo med transkripcijskimi faktorji, polimerazami in DNA. Ta postopek je ključni korak pri regulaciji izražanja genov in ima za posledico izražanje različnih genov s strani različnih celic. Metilacija histonskih proteinov poteka na ostankih repa,najpogosteje na ostankih lizina (K) histonskih repov H3 in H4 in tudi na argininu (R). Lizin in arginin sta aminokislini. Histon metiltransferaza je encim, ki se uporablja za prenos metilnih skupin v lizin in arginin, ostanke repnih histonskih proteinov H3 in H4.
Kakšna je podobnost med metilacijo DNA in histona?
V obeh postopkih dodamo metilne skupine
Kakšna je razlika med metilacijo DNA in histona?
Diff Article Sredina pred mizo
DNA vs metilacija histona |
|
| Dodajanje metilne skupine nukleotidom citozina ali adenina molekule DNA je znano kot metilacija DNA. | Prenos metilnih skupin v aminokisline histonskih proteinov je znan kot metilacija histona. |
| Katalizator | |
| Dodatek metilne skupine ostankom citozina katalizira DNA metiltransferaza. | Reakcija, ki prenese metilne skupine na aminokislino histonskega proteina, katalizira histon metiltransferaza. |
| Funkcija | |
| Če pride do metilacije DNA v promotorski regiji gena, zavira transkripcijo genov in preprečuje izražanje genov. | Če pride do metilacije histona, spodbuja odvijanje DNA iz zavitega nukleozoma in olajša interakcijo transkripcijskih faktorjev in polimeraz z DNA in izboljša proces genske transkripcije. |
Povzetek - DNA vs metilacija histona
Metilacija je postopek, pri katerem se molekuli, kot je DNA ali beljakovina, doda metilna skupina. V okviru genetike metilacija DNA in metilacija histona neposredno vplivata na regulacijo transkripcije gena in nadzorujeta gensko ekspresijo celic. Reakcije metilacije DNA in metilacije histona katalizira DNK oziroma histon metiltransferaza. Ko dodamo metilno skupino v DNA, je znana kot metilacija DNA, ko pa metilno skupino dodamo aminokislinam histonske beljakovine, pa jo imenujemo metilacija histona. To je razlika med metilacijo DNA in histonom.
Prenesite PDF različico metilacije DNA in histona
Lahko prenesete različico tega članka v obliki PDF in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombami k navedbam. Prenesite različico PDF tukaj Razlika med metilacijo DNA in histona
