Unterschied zwischen DNA und Histonmethylierung
Schlüsselunterschied - DNA gegen Histonmethylierung
Methylierung ist ein biologischer Prozess, durch den eine Methylgruppe (CH3) wird einem Molekül hinzugefügt und modifiziert, um seine Aktivität zu verbessern oder zu unterdrücken. Im Kontext der Genetik kann Methylierung in zwei Niveaus auftreten: DNA -Methylierung und Histonmethylierung. Beide Prozesse beeinflussen direkt den Transkriptionsprozess von Genen und kontrollieren die Expression von Genen. In der DNA -Methylierung wird eine Methylgruppe entweder zu Cytosin- oder Adenin -Nukleotid des DNA. In der Histonmethylierung wird eine Methylgruppe zu den Aminosäuren des Histonproteins zugesetzt. Dies ist der Schlüsselunterschied zwischen DNA und Histonmethylierung.
INHALT
1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist DNA -Methylierung
3. Was ist Histonmethylierung
4. Ähnlichkeiten zwischen DNA und Histonmethylierung
5. Seite für Seitenvergleich - DNA gegen Histonmethylierung in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung
Was ist DNA -Methylierung?
Der epigenetische Prozess, durch den Methylgruppen zu einem DNA -Molekül zugesetzt werden, um die Expression von Genen zu kontrollieren. Die DNA -Methylierung verändert nicht die Sequenz der DNA, sondern beeinflusst die Aktivität von DNA. Dieser Prozess ist für die normale Entwicklung eines Organismus notwendig und ist mit vielen wichtigen Prozessen des Körpers verbunden, die die Erhaltung der Chromosomenstabilität, die embryonale Entwicklung, die Karzinogenese, das Altern, die Inaktivierung von X-Chromosomen und die Repression transponierbarer Elemente umfassen. Wenn der Methylierungsprozess in einer Promotorregion eines Gens auftritt, ist es an der Repression der Gentranskription beteiligt. Ein DNA -Molekül besteht aus einer Kombination von vier (04) Nukleotiden: Adenin, Guanin, Thymin und Cytosin. Von den vier Basen von DNA, Adenin und Cytosin können methyliert werden. Während der DNA -Methylierung wird eine Methylgruppe zu den 5 gegebenth Kohlenstoff des Zytosinrings, um die Cytosinbase in 5-Methylcytosin umzuwandeln. Dieser Cytosinrest -Modifikationsprozess wird durch ein Enzym, das als DNA -Methyltransferase bekannt ist, katalysiert. Eine modifizierte Cytosinbasis befindet sich neben einer Guanine -Basis. Daher sind in der doppelten helikalen Struktur von DNA modifizierte Cytosinbasen diagonal zueinander auf gegenüberliegenden DNA -Strängen vorhanden.
Abbildung 01: DNA -Methylierung
Die Adeninmethylierung wird in Pflanzen, Bakterien und Säugetieren vorhanden. Die DNA -Methylierung von Pflanzen und anderen Organismen findet sich in drei verschiedenen Sequenzkontexten. Sie sind CG, CHH und CHG, wobei H entweder Adenin, Thymin oder Cytosin bezieht.
Was ist Histonmethylierung?
Histon ist ein Protein, das das Nukleosom ausmacht, das die strukturelle Einheit des eukaryotischen Chromosoms ist. Das Nukleosom wickelt sich um die DNA -Doppelhelix, was zur Bildung von Chromosomen führt. Die Histonmethylierung ist ein Prozess, der Methylgruppen an die Aminosäuren des Histonproteins überträgt. Die DNA wird um zwei Sätze identischer Histonproteine verwundet, die als Protein -Octamer bezeichnet werden. Die vier Arten von Histonproteinen (jeweils zwei Kopien), die an dieser Formation beteiligt sind, sind H2A, H2B, H3 und H4. Diese vier Arten von Histonproteinen bestehen aus einer Schwanzverlängerung. Diese Schwanzverlängerungen wirken als Ziele der Nukleosomenmodifikation durch Methylierung. Die Aktivierung und Inaktivierung von DNA hängt stark von dem methylierten Schwanzrest und der Methylierungskapazität ab.
Abbildung 02: Histonmethylierung
Die Methylierung von Histonen beeinflusst direkt die Transkription von Genen. Es hat die Fähigkeit, den Prozess entweder zu erhöhen oder zu verringern, was von der Art der Aminosäuren im Histonprotein abhängt, das methyliert werden soll, und auf die Anzahl der gebundenen Methylgruppen. Der Transkriptionsprozess wird aufgrund einiger Methylierungsreaktionen verstärkt, die die vorhandenen Bindungen zwischen Histonschwänzen und DNA schwächen. Dies geschieht aufgrund der Ermöglichung des Abflüssigkeitsprozesses von DNA aus dem Nukleosom, der die Wechselwirkung zwischen den Transkriptionsfaktoren, Polymerasen und DNA erleichtert. Dieser Prozess ist ein kritischer Schritt bei der Regulation der Genexpression und führt zur Expression verschiedener Gene durch verschiedene Zellen. Die Methylierung von Histonproteinen tritt an Schwanzresten auf. Lysin und Arginin sind Aminosäuren. Histonmethyltransferase ist ein Enzym.
Was ist die Ähnlichkeit zwischen DNA und Histonmethylierung?
- In beiden Prozessen werden Methylgruppen zugesetzt.
Was ist der Unterschied zwischen DNA und Histonmethylierung?
DNA gegen Histonmethylierung | |
| Zugabe einer Methylgruppe zu Cytosin oder Adenin -Nukleotiden eines DNA -Moleküls ist als DNA -Methylierung bekannt. | Die Übertragung von Methylgruppen auf die Aminosäuren der Histonproteine ist als Histonmethylierung bekannt. |
| Katalysator | |
| Die Zugabe der Methylgruppe zum Cytosinrest wird durch DNA -Methyltransferase katalysiert. | Die Reaktion, die Methylgruppen an die Aminosäure des Histonproteins überträgt. |
| Funktion | |
| Wenn eine DNA -Methylierung in der Promotorregion eines Gens auftritt, unterdrückt sie die Transkription von Genen und verhindert die Genexpression. | Wenn eine Histonmethylierung auftritt, fördert sie die Abdeckung von DNA aus dem verpackten Nukleosom und erleichtert die Wechselwirkung von Transkriptionsfaktoren und Polymerasen mit DNA und verstärkt den Gentranskriptionsprozess. |
Zusammenfassung - DNA gegen Histonmethylierung
Methylierung ist ein Verfahren, durch das eine Methylgruppe zu einem Molekül wie DNA oder Protein zugesetzt wird. Im Kontext der Genetik beeinflussen DNA -Methylierung und Histonmethylierung direkt die Regulation der Transkription eines Gens und kontrollieren die Genexpression von Zellen. Die Reaktionen der DNA -Methylierung und der Histonmethylierung werden durch DNA bzw. Histonmethyltransferase katalysiert. Wenn eine Methylgruppe zu DNA zugesetzt wird, ist sie als DNA. Dies ist der Unterschied zwischen DNA und Histonmethylierung.
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Verweise:
1. Rose, Nathan R., und Robert J. KLOSE. „Verständnis der Beziehung zwischen DNA -Methylierung und Histonlysinmethylierung.”Biochimica et Biophysica Acta, Elsevier Pub. Co, Dez. 2014, hier erhältlich. Zugriff 29. August. 2017
2. Kondo, Yutaka. „Epigenetisches Übersprechen zwischen DNA-Methylierung und Histonmodifikationen bei menschlichen Krebserkrankungen.Yonsei Medical Journal, Yonsei University College of Medicine, 31. August. 2009, hier erhältlich. Zugriff 29. August. 2017
Bild mit freundlicher Genehmigung:
1. "DNA -Methylierung" von Mariuswalter - eigene Arbeit (CC BY -SA 4.0) über Commons Wikimedia
2. "Abbildung 16 03 02" von CNX OpenStax (CC by 4.0) über Commons Wikimedia
