Nøgleforskel - DNA vs histonmetylering
Methylering er biologisk proces, hvor en methylgruppe (CH 3) sættes til et molekyle og modificeres til at forøge eller undertrykke dets aktivitet. I sammenhæng med genetik kan methylering forekomme på to niveauer: DNA-methylering og histon-methylering. Begge processer påvirker direkte transkriptionsprocessen af gener og styrer ekspressionen af gener. I DNA-methylering tilsættes en methylgruppe enten til cytosin eller adenin-nukleotid i DNA-molekylet, som modificerer de to nukleotidrester for at undertrykke funktionen af gentranskription og forhindre ekspression af gener. I histon-methylering tilsættes en methylgruppe til aminosyrerne i histonproteinet. Dette er nøgleforskellen mellem DNA og histonmetylering.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er DNA-metylering
3. Hvad er histonmetylering
4. Ligheder mellem DNA og histonmetylering
5. Sammenligning side om side - DNA vs histonmetylering i tabelform
6. Resumé
Hvad er DNA-methylering?
Den epigenetiske proces, hvormed methylgrupper sættes til et DNA-molekyle for at kontrollere ekspressionen af gener, er kendt som DNA-methylering. DNA-methylering ændrer ikke DNA-sekvensen, men påvirker DNA-aktiviteten. Denne proces er nødvendig for den normale udvikling af en organisme og er knyttet til mange vigtige processer i kroppen, som inkluderer bevarelse af kromosomstabilitet, embryonal udvikling, carcinogenese, aldring, x-kromosominaktivering og undertrykkelse af transponerbare elementer. Når methyleringsprocessen finder sted i et promotors område af et gen, er det involveret i undertrykkelsen af gentranskription. Et DNA-molekyle består af en kombination af fire (04) nukleotider: adenin, guanin, thymin og cytosin. Ud af de fire baser af DNA kan adenin og cytosin methyleres. Under DNA-methylering,en methylgruppe tilsættes til 5th carbon i cytosinringen til omdannelse af cytosinbasen til 5-methylcytosin. Denne proces til modificering af cytosinrest katalyseres af et enzym kendt som DNA-methyltransferase. En modificeret cytosinbase er til stede ved siden af en guaninbase. Derfor er i den dobbelte spiralformede struktur af DNA modificerede cytosinbaser til stede diagonalt til hinanden på modsatte DNA-tråde.
Figur 01: DNA-methylering
Adenin-methylering er proces, der findes i planter, bakterier og pattedyr. DNA-methylering af planter og andre organismer findes i tre forskellige sekvenskontekster. De er CG, CHH og CHG, hvor H henviser til enten adenin, thymin eller cytosin.
Hvad er histonmetylering?
Histon er et protein, der udgør nukleosomet, som er den strukturelle enhed af det eukaryote kromosom. Nukleosomet vikles omkring DNA-dobbelthelixen, hvilket resulterer i dannelsen af kromosomer. Histonmetylering er en proces, der overfører methylgrupper til aminosyrerne i histonproteinet. DNA'et er viklet omkring to sæt identiske histonproteiner kaldet en proteinoctamer. De fire typer histonproteiner (to kopier hver) involveret i denne dannelse er H2A, H2b, H3 og H4. Disse fire typer histonproteiner består af en haleforlængelse. Disse haleforlængelser fungerer som mål for nukleosommodifikation ved methylering. Aktivering og inaktivering af DNA afhænger i høj grad af haleresten, der er methyleret, og dens kapacitet til methylering.
Figur 02: Histonmetylering
Methylering af histoner påvirker direkte transkriptionen af gener. Det har evnen til enten at øge eller mindske processen, hvilket afhænger af typen af aminosyrer i histonproteinet, der skal methyleres, og af antallet af vedhæftede methylgrupper. Transkriptionsprocessen forbedres på grund af nogle methyleringsreaktioner, der svækker de tilstedeværende bindinger mellem histonhaler og DNA. Dette sker på grund af muliggørelse af afviklingsprocessen af DNA fra nukleosomet, hvilket letter interaktionen mellem transkriptionsfaktorer, polymeraser og DNA. Denne proces er et kritisk trin i reguleringen af genekspression og resulterer i ekspression af forskellige gener af forskellige celler. Methylering af histonproteiner forekommer på halerester,mest almindeligt på lysin (K) rester af histon haler af H3 og H4 og også på arginin (R). Lysin og arginin er aminosyrer. Histonmethyltransferase er et enzym, der bruges til at overføre methylgrupper til lysin og arginin, haleresterne af H3- og H4-histonproteiner.
Hvad er ligheden mellem DNA og histonmetylering?
I begge processer tilsættes methylgrupper
Hvad er forskellen mellem DNA og histonmetylering?
Diff artikel midt foran bordet
DNA vs histonmetylering |
|
| Tilsætning af en methylgruppe til cytosin eller adenin-nukleotider i et DNA-molekyle er kendt som DNA-methylering. | Overførsel af methylgrupper til aminosyrerne i histonproteinerne er kendt som histonmetylering. |
| Katalysator | |
| Tilsætningen af methylgruppe til cytosinresten katalyseres af DNA-methyltransferase. | Reaktionen, som overfører methylgrupper til aminosyren i histonprotein, katalyseres af histonmethyltransferase. |
| Fungere | |
| Hvis DNA-methylering forekommer i promotorregionen i et gen, undertrykker det transkriptionen af gener og forhindrer genekspression. | Hvis histonmethylering finder sted, fremmer det afvikling af DNA fra det indpakkede nukleosom og letter interaktionen mellem transkriptionsfaktorer og polymeraser med DNA og forbedrer gentranskriptionsprocessen. |
Resumé - DNA vs histonmetylering
Methylering er en proces, hvorved en methylgruppe sættes til et molekyle som DNA eller protein. I forbindelse med genetik påvirker DNA-methylering og histonmethylering direkte reguleringen af transkription af et gen og styrer genekspressionen af celler. Reaktionerne af DNA-methylering og histon-methylering katalyseres af henholdsvis DNA og histon-methyltransferase. Når en methylgruppe tilsættes til DNA, er det kendt som DNA-methylering, og når en methylgruppe tilsættes til aminosyrer i histonproteinet, er det kendt som histonmetylering. Dette er forskellen mellem DNA og histon-methylering.
Download PDF-version af DNA og histonmetylering
Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offlineformål som pr. Citatnotater. Download venligst PDF-version her Forskellen mellem DNA og histonmetylering
