Diferența dintre ADN și metilarea histonei

Diferența cheie - ADN vs metilarea histonei
 

Metilarea este un proces biologic prin care o grupare metil (CH₃) este adăugată la o moleculă și modificată pentru a-și amplifica sau reprima activitatea. În contextul geneticii, metilarea poate avea loc la două niveluri: metilarea ADN și metilarea histonei. Ambele procese afectează în mod direct procesul de transcriere a genelor și controlează expresia genelor. În metilarea ADN, o grupare metil este adăugată fie la nucleotida citozină sau adenină a moleculei ADN, care modifică cele două resturi nucleotidice pentru a reprima funcția de transcripție genetică și a preveni exprimarea genelor. În metilarea histonei, la aminoacizii proteinei histone se adaugă o grupare metil. Aceasta este diferența cheie între ADN și metilarea histonei.

CUPRINS

1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce este ADN-ul de metilare?
3. Ce este Histonizarea?
4. Asemănări între ADN și metilarea histonei
5. Comparație comparativă comparativă - ADN vs metilarea histonei în formă tabulară
6. rezumat

Ce este ADN-ul de metilare??

Procesul epigenetic prin care grupele de metil sunt adăugate la o moleculă de ADN pentru a controla expresia genelor este cunoscută sub denumirea de metilare a ADN-ului. Metilarea ADN nu modifică secvența ADN-ului, dar afectează activitatea ADN-ului. Acest proces este necesar pentru dezvoltarea normală a unui organism și este legat de multe procese importante ale corpului care includ conservarea stabilității cromozomilor, dezvoltarea embrionară, carcinogeneza, îmbătrânirea, inactivarea cromozomului x și reprimarea elementelor transpozabile. Când procesul de metilare are loc la o regiune promotor a unei gene, aceasta este implicată în reprimarea transcripției genetice. O moleculă de ADN constă dintr-o combinație de patru (04) nucleotide: adenină, guanină, timină și citozină. Din cele patru baze ale ADN-ului, adenina și citozina pot fi metilați. În timpul metilarei ADN, la grupul 5 se adaugă o grupare metil^lea carbon din inelul citozinic pentru a transforma baza citozinei în 5-metilcitozină. Acest proces de modificare a resturilor de citozină este catalizat de o enzimă cunoscută ca ADN metiltransferază. O bază modificată de citozină este prezentă lângă o bază de guanină. Prin urmare, în structura dublu elicoidală a ADN-ului, bazele modificate de citozină sunt prezente în diagonală una pe cealaltă pe fire de ADN opuse.

Figura 01: Metilarea ADN

Mimetizarea adeninei este un proces care se găsește în plante, bacterii și mamifere. Metodizarea ADN a plantelor și a altor organisme se găsește în trei contexte de secvențe diferite. Acestea sunt CG, CHH și CHG, unde H se referă fie la adenină, timină, fie la citozină.

Ce este Histonizarea??

Histona este o proteină care formează nucleozomul, care este unitatea structurală a cromozomului eucariot. Nucleozomul se înfășoară în jurul helixului dublu ADN care are ca rezultat formarea de cromozomi. Methilarea histonei este un proces care transferă grupuri de metil la aminoacizii proteinei histone. ADN-ul este înfășurat în jurul a două seturi de proteine ​​histone identice, denumite proteine ​​octamere. Cele patru tipuri de proteine ​​histone (câte două copii) implicate în această formare sunt H2A, H2b, H3 și H4. Aceste patru tipuri de proteine ​​histone constau dintr-o extensie a coada. Aceste extensii de coadă acționează ca ținte ale modificării nucleozomilor prin metilare. Activarea și inactivarea ADN depind în mare măsură de reziduul de coadă care este metilat și de capacitatea sa de metilare.

Figura 02: Metilarea histonei

Milarea histonilor afectează în mod direct transcripția genelor. Are capacitatea fie de a mări sau de a micșora procesul, care depinde de tipul de aminoacizi din proteina histonă ce urmează a fi metilat și de numărul de grupări metil atașate. Procesul de transcriere este sporit datorită unor reacții de metilare care slăbesc legăturile prezente între cavitățile histonei și ADN. Acest lucru se datorează faptului că permite procesul de desprindere a ADN din nucleozom care facilitează interacțiunea dintre factorii de transcripție, polimerazele și ADN-ul. Acest proces este un pas critic în reglarea expresiei genelor și are ca rezultat exprimarea diferitelor gene de către diferite celule. Mietilarea proteinelor histonei se produce pe resturile de coada, cel mai frecvent pe resturile de lizină (K) ale cozilor histone ale H3 și H4 și, de asemenea, și pe arginină (R). Lizina și arginina sunt aminoacizi. Histon-metiltransferaza este o enzimă care este utilizată pentru a transfera grupările metil la lizină și arginină, resturile de coadă a proteinelor histonei H3 și H4.

Care este asemănarea dintre ADN și metilarea histonei?

• În ambele procese, se adaugă grupări metil.

Care este diferența dintre ADN și histinizarea metilarelor?

ADN vs metilarea histonei
Adăugarea unei grupări metil la nucleotidele de citozină sau adenină ale unei molecule de ADN este cunoscută ca metilarea ADN-ului.	Transferul grupărilor metil la aminoacizii proteinelor histone este cunoscut sub numele de metilarea histonei.
Catalizator
Adăugarea de grupare metil la restul de citozină este catalizată de ADN metiltransferază.	Reacția care transferă grupările metil la aminoacidul proteinei histone este catalizată de histon metiltransferază.
Funcţie
Dacă se produce metilarea ADN în regiunea promotor a unei gene, ea suprimă transcripția genelor și previne exprimarea genelor.	Dacă apare metilarea histonei, aceasta promovează desprinderea ADN-ului din nucleozomul înfășurat și facilitează interacțiunea factorilor de transcripție și a polimerazelor cu ADN și amplifică procesul de transcripție genetică.

Rezumat - ADN vs histone metylation

Milarea este un proces prin care o grupare metil este adăugată la o moleculă cum ar fi ADN sau proteină. În contextul geneticii, metilarea ADN și metilarea histonei afectează direct reglarea transcripției unei gene și controlează exprimarea genică a celulelor. Reacțiile de metilare a ADN și metilarea histonei sunt catalizate de ADN și de histon metiltransferază, respectiv. Atunci când o grupare metil este adăugată la ADN, este cunoscută sub numele de metilare ADN și când o grupare metil este adăugată la aminoacizii proteinei histone, este cunoscută sub numele de metilarea histonei. Aceasta este diferența dintre ADN și metilarea histonei.

Descărcați versiunea PDF a ADN-ului și histonului de metilare

Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline ca pe note de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre ADN-ul și histonizarea metylației

Referințe:

1. Rose, Nathan R. și Robert J. Klose. "Înțelegerea relației dintre metilarea ADN și metilarea histon lizinei" Biochimica et Biophysica Acta, Elsevier Pub. Co, decembrie 2014, Disponibil aici. Accesat 29 august 2017
2. Kondo, Yutaka. "Discuție epigenetică încrucișată între metilarea ADN-ului și modificările histonei în cancerele umane." Yonsei Medical Journal, Colegiul de Medicină Yonsei University, 31 august 2009, Disponibil aici. Accesat 29 august 2017

Datorită fotografiei:

1. "Metilarea ADN" de Mariuswalter - Lucrare proprie (CC BY-SA 4.0) prin intermediul Commons Wikimedia
2. "Figura 16 03 02" Prin CNX OpenStax (CC BY 4.0) prin intermediul Commons Wikimedia