Kľúčový rozdiel - metylácia DNA vs histón
Metylácia je biologický proces, pri ktorom metylom skupinu (CH 3 sa) pridaný do molekuly a upravené na zvýšenie alebo potlačenie jeho aktivitu. V kontexte genetiky môže metylácia prebiehať na dvoch úrovniach: metylácia DNA a metylácia histónu. Oba procesy priamo ovplyvňujú transkripčný proces génov a riadia expresiu génov. Pri metylácii DNA sa metylová skupina pridáva buď k cytozínovému alebo adenínovému nukleotidu molekuly DNA, čo modifikuje dva nukleotidové zvyšky tak, aby potlačili funkciu génovej transkripcie a zabránili expresii génov. Pri metylácii histónov sa k aminokyselinám histónového proteínu pridá metylová skupina. Toto je kľúčový rozdiel medzi metyláciou DNA a histónom.
OBSAH
1. Prehľad a hlavný rozdiel
2. Čo je to metylácia DNA
3. Čo je to metylácia histónu
4. Podobnosti medzi DNA a metyláciou histónu
5. Porovnanie vedľa seba - metylácia DNA vs. histón v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Čo je to metylácia DNA?
Epigenetický proces, pri ktorom sa do molekuly DNA pridávajú metylové skupiny za účelom kontroly expresie génov, je známy ako metylácia DNA. Metylácia DNA nemení poradie DNA, ale ovplyvňuje činnosť DNA. Tento proces je nevyhnutný pre normálny vývoj organizmu a súvisí s mnohými dôležitými procesmi tela, ktoré zahŕňajú zachovanie stability chromozómov, embryonálny vývoj, karcinogenézu, starnutie, deaktiváciu x-chromozómov a potlačenie transponovateľných prvkov. Keď dôjde k metylačnému procesu v promótorovej oblasti génu, je zapojený do represie génovej transkripcie. Molekula DNA pozostáva z kombinácie štyroch (04) nukleotidov: adenín, guanín, tymín a cytozín. Zo štyroch báz DNA je možné metylovať adenín a cytozín. Počas metylácie DNAk 5 sa pridá metylová skupinaTh uhlíka v cytozín kruhu previesť cytosinové bázy na 5-methylcytosin. Tento proces modifikácie cytozínového zvyšku je katalyzovaný enzýmom známym ako DNA metyltransferáza. Modifikovaná cytozínová báza je prítomná vedľa guanínovej bázy. Preto sú v dvojitej špirálovej štruktúre DNA modifikované cytozínové bázy prítomné navzájom diagonálne na opačných vláknach DNA.
Obrázok 01: Metylácia DNA
Metylácia adenínu sa nachádza v rastlinách, baktériách a cicavcoch. Metylácia DNA rastlín a iných organizmov sa nachádza v troch rôznych kontextoch sekvencií. Sú to CG, CHH a CHG, kde H označuje buď adenín, tymín alebo cytozín.
Čo je to metylácia histónu?
Histón je proteín, ktorý tvorí nukleozóm, ktorý je štruktúrnou jednotkou eukaryotického chromozómu. Nukleozóm sa obklopuje dvojitou špirálou DNA, čo vedie k tvorbe chromozómov. Metylácia histónu je proces, ktorý prenáša metylové skupiny na aminokyseliny histónového proteínu. DNA je navinutá okolo dvoch súborov identických histónových proteínov označovaných ako proteínový oktamér. Štyri typy histónových proteínov (každá po dve kópie) zapojené do tejto tvorby sú H2A, H2b, H3 a H4. Tieto štyri typy histónových proteínov pozostávajú z predĺženia chvosta. Tieto predĺženia chvosta pôsobia ako ciele modifikácie nukleozómov metyláciou. Aktivácia a inaktivácia DNA závisí vo veľkej miere od zvyšku metylácie na konci a od kapacity metylácie.
Obrázok 02: Metylácia histónu
Metylácia histónov priamo ovplyvňuje transkripciu génov. Má schopnosť buď zvýšiť alebo znížiť proces, ktorý závisí od typu aminokyselín v histónovom proteíne, ktorý sa má metylovať, a od počtu pripojených metylových skupín. Proces transkripcie je vylepšený vďaka niektorým metylačným reakciám, ktoré oslabujú väzby prítomné medzi histónovými chvostmi a DNA. K tomu dochádza v dôsledku umožnenia procesu odvíjania DNA z nukleozómu, čo uľahčuje interakciu medzi transkripčnými faktormi, polymerázami a DNA. Tento proces je kritickým krokom v regulácii génovej expresie a vedie k expresii rôznych génov rôznymi bunkami. Metylácia histónových proteínov sa vyskytuje na zvyškoch chvosta,najčastejšie na lyzínových (K) zvyškoch histónových koncov H3 a H4 a tiež na arginíne (R). Lyzín a arginín sú aminokyseliny. Histónmetyltransferáza je enzým, ktorý sa používa na prenos metylových skupín na lyzín a arginín, zvyšky zvyškov histónových proteínov H3 a H4.
Aká je podobnosť medzi metyláciou DNA a histónom?
V obidvoch postupoch sa pridajú metylové skupiny
Aký je rozdiel medzi metyláciou DNA a histónom?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Metylácia DNA vs histón |
|
| Pridanie metylovej skupiny k cytozínovým alebo adenínovým nukleotidom molekuly DNA je známe ako metylácia DNA. | Prenos metylových skupín na aminokyseliny histónových proteínov je známy ako metylácia histónu. |
| Katalyzátor | |
| Pridanie metylovej skupiny k cytozínovému zvyšku je katalyzované DNA metyltransferázou. | Reakcia, ktorá prenáša metylové skupiny na aminokyselinu histónového proteínu, je katalyzovaná histónmetyltransferázou. |
| Funkcia | |
| Ak dôjde k metylácii DNA v promótorovej oblasti génu, potláča transkripciu génov a zabraňuje génovej expresii. | Ak dôjde k metylácii histónov, podporuje to odvíjanie DNA z obaleného nukleozómu a uľahčuje interakciu transkripčných faktorov a polymeráz s DNA a zvyšuje proces transkripcie génov. |
Zhrnutie - metylácia DNA vs histón
Metylácia je proces, pri ktorom sa metylová skupina pridáva k molekule, ako je DNA alebo proteín. V kontexte genetiky metylácia DNA a metylácia histónov priamo ovplyvňuje reguláciu transkripcie génu a riadi génovú expresiu buniek. Reakcie metylácie DNA a metylácie histónov sú katalyzované DNA, respektíve histónmetyltransferázou. Keď sa k DNA pridá metylová skupina, označuje sa to ako metylácia DNA a keď sa metylová skupina pridáva k aminokyselinám histónového proteínu, označuje sa to ako metylácia histónu. To je rozdiel medzi metyláciou DNA a histónom.
Stiahnite si PDF verziu metylácie DNA a histónu
Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ho na offline účely podľa citácií. Stiahnite si tu PDF verziu. Rozdiel medzi metyláciou DNA a histónom
