Ključna razlika – DNK naspram histonske metilacije
Metilacija je biološki proces kojim se metil grupa (CH3) dodaje molekulu i modificira da pojača ili potisne njegovu aktivnost. U kontekstu genetike, metilacija se može dogoditi na dva nivoa: metilacija DNK i metilacija histona. Oba procesa direktno utiču na proces transkripcije gena i kontrolišu ekspresiju gena. U metilaciji DNK, metil grupa se dodaje ili citozinu ili adenin nukleotidu molekule DNK, što modificira dva nukleotidna ostatka kako bi potisnula funkciju transkripcije gena i spriječila ekspresiju gena. U metilaciji histona, metil grupa se dodaje aminokiselinama proteina histona. Ovo je ključna razlika između DNK i metilacije histona.
Šta je DNK metilacija?
Epigenetski proces kojim se metil grupe dodaju molekulu DNK da bi se kontrolisala ekspresija gena poznat je kao metilacija DNK. Metilacija DNK ne mijenja sekvencu DNK, ali utječe na aktivnost DNK. Ovaj proces je neophodan za normalan razvoj organizma i povezan je s mnogim važnim procesima u tijelu koji uključuju očuvanje stabilnosti hromozoma, razvoj embriona, kancerogenezu, starenje, inaktivaciju x-hromozoma i potiskivanje transposabilnih elemenata. Kada se proces metilacije dogodi na promotorskom području gena, on je uključen u potiskivanje transkripcije gena. Molekul DNK sastoji se od kombinacije četiri (04) nukleotida: adenin, guanin, timin i citozin. Od četiri baze DNK, adenin i citozin mogu biti metilirani. Tokom metilacije DNK, metil grupa se dodaje 5th ugljeniku citozinskog prstena da bi se baza citozina pretvorila u 5-metilcitozin. Ovaj proces modifikacije citozinskih ostataka katalizira enzim poznat kao DNK metiltransferaza. Modifikovana baza citozina je prisutna pored baze gvanina. Stoga, u dvostrukoj spiralnoj strukturi DNK, modificirane baze citozina su prisutne dijagonalno jedna prema drugoj na suprotnim lancima DNK.
Slika 01: DNK metilacija
Metilacija adenina je proces koji se nalazi u biljkama, bakterijama i sisavcima. DNK metilacija biljaka i drugih organizama nalazi se u tri različita konteksta sekvenci. To su CG, CHH i CHG, gdje se H odnosi na adenin, timin ili citozin.
Šta je histonska metilacija?
Histon je protein koji čini nukleozom, koji je strukturna jedinica eukariotskog hromozoma. Nukleosom se omota oko dvostruke spirale DNK što rezultira stvaranjem hromozoma. Metilacija histona je proces koji prenosi metilne grupe na aminokiseline proteina histona. DNK je namotana oko dva seta identičnih histonskih proteina koji se nazivaju proteinski oktamer. Četiri tipa histonskih proteina (po dvije kopije) uključenih u ovu formaciju su H2A, H2b, H3 i H4. Ova četiri tipa histonskih proteina sastoje se od produžetka repa. Ove ekstenzije repa djeluju kao mete modifikacije nukleosoma metilacijom. Aktivacija i inaktivacija DNK uvelike zavise od repnog ostatka koji je metiliran i njegovog kapaciteta metilacije.
Slika 02: metilacija histona
Metilacija histona direktno utiče na transkripciju gena. Ima sposobnost da poveća ili smanji proces, što zavisi od vrste aminokiselina u proteinu histona koji treba da se metilira i od broja vezanih metil grupa. Proces transkripcije je poboljšan zbog nekih reakcija metilacije koje slabe veze prisutne između histonskih repova i DNK. To se događa zbog omogućavanja procesa odmotavanja DNK od nukleozoma što olakšava interakciju između transkripcionih faktora, polimeraza i DNK. Ovaj proces je kritičan korak u regulaciji ekspresije gena i rezultira ekspresijom različitih gena od strane različitih ćelija. Metilacija histonskih proteina se dešava na ostacima repa, najčešće na ostacima lizina (K) histonskih repova H3 i H4, kao i na argininu (R). Lizin i arginin su aminokiseline. Histon metiltransferaza je enzim koji se koristi za prijenos metilnih grupa do lizina i arginina, repnih ostataka H3 i H4 histonskih proteina.
Koja je sličnost između DNK i metilacije histona?
U oba procesa dodaju se metilne grupe
Koja je razlika između DNK i histonske metilacije?
DNK vs metilacija histona |
|
| Dodavanje metil grupe citozinskim ili adenin nukleotidima molekula DNK poznato je kao DNK metilacija. | Prenos metil grupa na aminokiseline histonskih proteina poznat je kao histonska metilacija. |
| Catalyst | |
| Dodavanje metil grupe citozinskom ostatku katalizira DNK metiltransferaza. | Reakciju koja prenosi metil grupe na aminokiselinu histonskog proteina katalizira histon metiltransferaza. |
| Funkcija | |
| Ako se DNK metilacija dogodi u promotorskoj regiji gena, ona potiskuje transkripciju gena i sprječava ekspresiju gena. | Ako dođe do metilacije histona, ona promoviše odmotavanje DNK od omotanog nukleosoma i olakšava interakciju transkripcionih faktora i polimeraza sa DNK i poboljšava proces transkripcije gena. |
Sažetak – DNK protiv histonske metilacije
Metilacija je proces kojim se metil grupa dodaje molekulu poput DNK ili proteina. U kontekstu genetike, metilacija DNK i metilacija histona direktno utiču na regulaciju transkripcije gena i kontrolišu gensku ekspresiju ćelija. Reakcije metilacije DNK i metilacije histona kataliziraju DNK i histon metiltransferaza, respektivno. Kada se metil grupa doda DNK, to je poznato kao metilacija DNK, a kada se metil grupa doda aminokiselinama proteina histona, to je poznato kao metilacija histona. Ovo je razlika između DNK i metilacije histona.
Preuzmite PDF verziju DNK i histonske metilacije
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za vanmrežne svrhe prema napomenama o citatima. Molimo preuzmite PDF verziju ovdje Razlika između DNK i metilacije histona
