Diferența cheie - metilarea ADN vs histonă
Metilarea este un proces biologic prin care o grupare metil (CH 3) se adaugă la o moleculă și modificată pentru a îmbunătăți sau reprima activitatea. În contextul geneticii, metilarea poate avea loc la două niveluri: metilarea ADN și metilarea histonelor. Ambele procese afectează în mod direct procesul de transcriere a genelor și controlează expresia genelor. În metilarea ADN-ului, o grupare metil este adăugată fie la citozina, fie la adenina nucleotidă a moleculei ADN, care modifică cele două reziduuri de nucleotide pentru a reprima funcția de transcriere a genelor și a preveni expresia genelor. În metilarea histonelor, la aminoacizii proteinei histonice se adaugă o grupare metil. Aceasta este diferența cheie între metilarea ADN-ului și a histonelor.
CUPRINS
1. Prezentare generală și diferența cheie
2. Ce este metilarea ADN
3. Ce este metilarea histonelor
4. Asemănări între metilarea ADN și histonele
5. Comparație side by side - Metilarea ADN vs histonă în formă tabelară
6. Rezumat
Ce este metilarea ADN-ului?
Procesul epigenetic prin care grupurile metil sunt adăugate la o moleculă de ADN pentru a controla expresia genelor este cunoscut sub numele de metilare ADN. Metilarea ADN-ului nu modifică secvența ADN-ului, ci 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 păstrarea stabilității cromozomilor, dezvoltarea embrionară, carcinogeneza, îmbătrânirea, inactivarea cromozomilor x și reprimarea elementelor transpozabile. Când procesul de metilare are loc la o regiune promotoră a unei gene, acesta este implicat în reprimarea transcripției genice. 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 metilate. În timpul metilării ADN-ului,la 5 se adaugă o grupare metillea carbon al inelului citozinei pentru a converti baza de citozină la 5-metilcitozină. Acest proces de modificare a reziduurilor de citozină este catalizat de o enzimă cunoscută sub numele de ADN metiltransferază. O bază de citozină modificată este prezentă lângă o bază de guanină. Prin urmare, în structura elicoidală dublă a ADN-ului, bazele de citozină modificate sunt prezente în diagonală una pe cealaltă pe firele de ADN opuse.
Figura 01: Metilarea ADN-ului
Metilarea adeninei este un proces întâlnit la plante, bacterii și mamifere. Metilarea 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 sau citozină.
Ce este metilarea histonei?
Histona este o proteină care alcătuiește nucleozomul, care este unitatea structurală a cromozomului eucariot. Nucleozomul se înfășoară în jurul dublei spirale ADN, ceea ce duce la formarea cromozomilor. Metilarea histonelor este un proces care transferă grupările metil la aminoacizii proteinei histonice. ADN-ul este înfășurat în jurul a două seturi de proteine histonice identice denumite octamer proteic. Cele patru tipuri de proteine histonice (câte două copii fiecare) implicate în această formațiune sunt H2A, H2b, H3 și H4. Aceste patru tipuri de proteine histonice constau dintr-o extensie a cozii. 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
Metilarea histonelor afectează în mod direct transcrierea genelor. Are capacitatea de a crește sau de a reduce procesul, care depinde de tipul aminoacizilor din proteina histonică care urmează să fie metilată și de numărul de grupări metil atașate. Procesul de transcripție este îmbunătățit datorită unor reacții de metilare care slăbesc legăturile prezente între cozile histonice și ADN. Acest lucru se datorează activării procesului de desfacere a ADN-ului din nucleozom, care facilitează interacțiunea dintre factorii de transcripție, polimeraze și ADN. Acest proces este un pas critic în reglarea expresiei genelor și are ca rezultat exprimarea diferitelor gene de către diferite celule. Metilarea proteinelor histonice are loc pe resturile cozii,cel mai frecvent pe resturile de lizină (K) ale cozilor de histone ale H3 și H4 și, de asemenea, pe arginină (R). Lizina și arginina sunt aminoacizi. Histona metiltransferaza este o enzimă care este utilizată pentru a transfera grupări metil la lizină și arginină, resturile de coadă ale proteinelor histonei H3 și H4.
Care este asemănarea dintre ADN și metilarea histonelor?
În ambele procese, se adaugă grupări metil
Care este diferența dintre metilarea ADN și histonă?
Difuzarea articolului din mijloc înainte de tabel
ADN vs metilare histonică |
|
| Adăugarea unei grupări metil la citozină sau adenină nucleotide ale unei molecule de ADN este cunoscută sub numele de metilare ADN. | Transferul grupărilor metil la aminoacizii proteinelor histonice este cunoscut sub numele de metilare histonică. |
| Catalizator | |
| Adăugarea grupării metil la reziduul de citozină este catalizată de ADN metiltransferaza. | Reacția care transferă grupările metil la aminoacidul proteinei histonei este catalizată de histona metiltransferază. |
| Funcţie | |
| Dacă metilarea ADN-ului are loc în regiunea promotorului unei gene, aceasta suprimă transcripția genelor și previne expresia genei. | Dacă se produce metilarea histonelor, aceasta promovează desfacerea ADN-ului din nucleozomul înfășurat și facilitează interacțiunea factorilor de transcripție și a polimerazelor cu ADN și îmbunătățește procesul de transcripție a genei. |
Rezumat - ADN vs metilare histonică
Metilarea este un proces prin care o grupare metil este adăugată la o moleculă precum ADN-ul sau proteina. În contextul geneticii, metilarea ADN și metilarea histonelor afectează direct reglarea transcrierii unei gene și controlează expresia genică a celulelor. Reacțiile de metilare a ADN-ului și metilarea histonelor sunt catalizate de ADN și respectiv de histon metiltransferază. Când o grupare metil este adăugată la ADN, aceasta este cunoscută sub numele de metilare ADN și atunci când o grupare metil este adăugată la aminoacizii proteinei histone, este cunoscută sub numele de metilare histonică. Aceasta este diferența dintre metilarea ADN-ului și a histonelor.
Descărcați versiunea PDF a metilării ADN și histonelor
Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți folosi în scopuri offline conform notelor de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre metilarea ADN și histonă
