Разлика между метилирането на ДНК и хистона

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 08:37

Ключова разлика - ДНК срещу метилиране на хистон

Метилирането е биологичен процес, чрез който към молекулата се добавя метилова група (СН ₃) и се модифицира, за да засили или потисне нейната активност. В контекста на генетиката метилирането може да се случи на две нива: ДНК метилиране и хистоново метилиране. И двата процеса влияят пряко върху процеса на транскрипция на гените и контролират експресията на гените. При метилирането на ДНК метилова група се добавя или към цитозин, или към аденин нуклеотид на ДНК молекулата, който модифицира двата нуклеотидни остатъка, за да потисне функцията на генната транскрипция и да предотврати експресията на гени. При хистоновото метилиране към аминокиселините на хистоновия протеин се добавя метилова група. Това е ключовата разлика между метилирането на ДНК и хистона.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Общ преглед и ключова разлика

2. Какво е метилиране на ДНК

3. Какво е метилиране на хистон

4. Прилики между метилиране на ДНК и хистон

5. Сравнение едно до друго - ДНК срещу метилиране на хистон в таблична форма

6. Резюме

Какво е метилиране на ДНК?

Епигенетичният процес, чрез който метиловите групи се добавят към ДНК молекула, за да се контролира експресията на гени, е известен като ДНК метилиране. ДНК метилирането не променя последователността на ДНК, но влияе върху активността на ДНК. Този процес е необходим за нормалното развитие на организма и е свързан с много важни процеси в организма, които включват запазване на хромозомната стабилност, ембрионално развитие, канцерогенеза, стареене, инактивиране на х-хромозома и репресия на транспонируеми елементи. Когато процесът на метилиране се случи в промоторна област на ген, той участва в репресията на генната транскрипция. ДНК молекулата се състои от комбинация от четири (04) нуклеотида: аденин, гуанин, тимин и цитозин. От четирите основи на ДНК аденинът и цитозинът могат да бъдат метилирани. По време на метилиране на ДНК,към 5 се добавя метилова група^ия въглерод на пръстен цитозин за превръщане на цитозин база с 5-метилцитозин. Този процес на модифициране на остатъка от цитозин се катализира от ензим, известен като ДНК метилтрансфераза. Модифицирана цитозинова основа присъства до гуанинова основа. Следователно, в двойната спирална структура на ДНК, модифицирани цитозинови основи присъстват диагонално една спрямо друга на противоположни ДНК вериги.

Фигура 01: ДНК метилиране

Метилирането на аденин е процес, открит в растения, бактерии и бозайници. ДНК метилирането на растения и други организми се намира в три различни контекста на последователността. Те са CG, CHH и CHG, където Н се отнася или до аденин, тимин или цитозин.

Какво представлява хистоновото метилиране?

Хистонът е протеин, който изгражда нуклеозомата, която е структурна единица на еукариотната хромозома. Нуклеозомата се увива около двойната спирала на ДНК, което води до образуването на хромозоми. Метилирането на хистон е процес, който прехвърля метиловите групи към аминокиселините на хистоновия протеин. ДНК се навива около два комплекта идентични хистонови протеини, наричани протеинов октамер. Четирите вида хистонови протеини (по две копия), участващи в тази формация, са H2A, H2b, H3 и H4. Тези четири вида хистонови протеини се състоят от удължение на опашката. Тези удължения на опашката действат като мишени на нуклеозомна модификация чрез метилиране. Активирането и инактивирането на ДНК зависи в голяма степен от остатъка от опашката, който е метилиран, и неговата способност за метилиране.

Фигура 02: Метилиране на хистон

Метилирането на хистони пряко влияе върху транскрипцията на гени. Той има способността или да увеличава, или да намалява процеса, което зависи от вида на аминокиселините в хистоновия протеин, който трябва да бъде метилиран, и от броя на прикрепените метилови групи. Процесът на транскрипция се подобрява поради някои реакции на метилиране, които отслабват връзките между хистоновите опашки и ДНК. Това се дължи на активирането на процеса на разгръщане на ДНК от нуклеозомата, което улеснява взаимодействието между транскрипционните фактори, полимеразите и ДНК. Този процес е критична стъпка в регулирането на генната експресия и води до експресията на различни гени от различни клетки. Метилирането на хистоновите протеини се извършва върху остатъците от опашката,най-често върху остатъците от лизин (К) от хистоновите опашки на Н3 и Н4, а също и върху аргинин (R). Лизинът и аргининът са аминокиселини. Хистоновата метилтрансфераза е ензим, който се използва за прехвърляне на метилови групи към лизин и аргинин, остатъчните остатъци от хистоновите протеини H3 и H4.

Каква е приликата между метилирането на ДНК и хистона?

И при двата процеса се добавят метилови групи

Каква е разликата между метилирането на ДНК и хистона?

Различна статия Средна преди таблица

ДНК срещу хистоновото метилиране
Добавянето на метилова група към цитозин или аденин нуклеотиди на ДНК молекула е известно като ДНК метилиране.	Прехвърлянето на метилови групи към аминокиселините на хистоновите протеини е известно като хистоново метилиране.
Катализатор
Добавянето на метилова група към цитозиновия остатък се катализира от ДНК метилтрансфераза.	Реакцията, която прехвърля метиловите групи към аминокиселината на хистоновия протеин, се катализира от хистонова метилтрансфераза.
Функция
Ако ДНК метилирането се случи в промоторната област на гена, то потиска транскрипцията на гени и предотвратява генната експресия.	Ако настъпи метилиране на хистон, той насърчава отвиването на ДНК от обвитата нуклеозома и улеснява взаимодействието на транскрипционни фактори и полимерази с ДНК и подобрява процеса на генна транскрипция.

Резюме - ДНК срещу хистоновото метилиране

Метилирането е процес, при който метилова група се добавя към молекула като ДНК или протеин. В контекста на генетиката, метилирането на ДНК и метилирането на хистон пряко влияят върху регулирането на транскрипцията на ген и контролират генната експресия на клетките. Реакциите на метилиране на ДНК и метилиране на хистон се катализират съответно от ДНК и хистон метилтрансфераза. Когато към ДНК се добави метилова група, тя е известна като ДНК метилиране, а когато метилова група се добави към аминокиселини на хистоновия протеин, тя е известна като хистонова метилиране. Това е разликата между метилирането на ДНК и хистона.

Изтеглете PDF версия на метилиране на ДНК и хистон

Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележките към цитата. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между метилирането на ДНК и хистона