Was ist der Unterschied zwischen DNA -Methylierung und Histonacetylierung

Der Schlüsselunterschied zwischen DNA -Methylierung und Histonacetylierung ist, dass die DNA -Methylierung zu methylierten DNA.

Epigenetische Modifikationen sind Modifikationen, die zu einer Genexpressionsregulation führen, ohne dass sich die native Sequenz der DNA verändert. In dieser Hinsicht werden zwei Hauptmodifikationen der chemischen Hauptmodifikationen, die DNA.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist DNA -Methylierung
3. Was ist Histonacetylierung
4. Ähnlichkeiten -DNA -Methylierung und Histonacetylierung
5. DNA -Methylierung gegen Histonacetylierung in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung -DNA -Methylierung gegen Histonacetylierung

Was ist DNA -Methylierung?

Die DNA -Methylierung ist eine epigenetische Hauptmodifikation, die in Zellen stattfindet. Es verändert oder reguliert die Genexpression. In diesem Phänomen werden DNA -Basen mit Hilfe von Methyltransfasen methyliert. Die Methylgruppen werden aus S-Adenosylmethionin übertragen. Die zufällige Methylierung von DNA -Basen führt zur Inaktivierung der Genexpression. Wenn die Methylierung der DNA in regulatorischen Regionen der DNA wie den Promotorsequenzen, CPG -Inseln, proximalen und distalen regulatorischen Elementen erfolgt, werden diese Sequenzen modifiziert, was zum Funktionsverlust dieser regulatorischen Regionen führt. Infolgedessen binden die Transkriptionsfaktoren nicht wie erwartet, und die Inaktivierung oder Herunterregulierung der Genexpression auf Transkriptionsebene erfolgt. Darüber hinaus verringern diese DNA -Modifikationen auch die Affinität der RNA -Polymerase, um während des Transkriptionsprozesses stabil zu bleiben.

Abbildung 01: DNA -Methylierung

DNA-Methylierung oder Hyper-Methylierung von DNA-Regionen führt auch zu genomischer Prägung, was ein wichtiger Prozess bei der Stummschaltung ausgewählten Genen als Methode zur Regulierung der Expression der Gene ist. Mutationen aktivieren die DNA -Methylierung in Genen. Umweltfaktoren, Stress, Ernährung, Alkohol und andere exogene Faktoren aktivieren auch die DNA -Methylierung. Beispielsweise kann ein verlängertes Nahrungsmuster, das eine hohe Zusammensetzung von Methylspender enthält.

Was ist Histonacetylierung?

Die Histonmodifikation ist eine andere Art der epigenetischen Modifikation, die die Genregulation verursacht. Es gibt viele verschiedene chemische Modifikationen an den verschiedenen Histonproteinen, die während der chromosomalen Organisation von Eukaryoten mit der Bildung von Nukleosomen assoziiert sind. Diese Modifikationen umfassen Phosphorylierung, Acetylierung, Methylierung, Glykosylierung und Ubiquitinierung.

Abbildung 02: Histonacetylierung

Die Histonacetylierung wird durch Acetyltransferase -Enzyme vermittelt, die Aminosäurereste verschiedener Histon -Untereinheiten acetylieren. Die Lysinaminosäurereste der Histonproteine ​​werden leicht acetyliert. Nach der Acetylierung erfolgt Dekondensation und erzeugt eine offenere Struktur. Dadurch kann die DNA mehr für die Transkriptionsaktivierung ausgesetzt werden. Diese durch die Dekledensation der Nucleosomenstruktur verursachte Orientierungsänderung ermöglicht die Einleitung der Transkription von RNA -Polymerase und der Transkriptionsfaktoren leicht zu rekrutieren. Im Gegensatz dazu unterliegt die Nukleosomenstruktur, wenn eine Histondeacetylierung stattfindet, Kondensation, wodurch die Aktivierung der Transkription verhindert wird.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen DNA -Methylierung und Histonacetylierung?

• Beide sind epigenetische Modifikationen, die zur Regulierung der Genexpression stattfinden.
• Beide finden nur in Eukaryoten statt.
• Darüber hinaus finden in beiden Szenarien chemische Modifikationen infolge einer enzymatischen Aktivität statt.
• Exogene Faktoren wie Umwelt, Stress, Ernährung und Alkohol regulieren beide Prozesse.
• Beide Prozesse führen keine DNA -Sequenzänderung.
• Diese Prozesse finden im Kern statt.

Was ist der Unterschied zwischen DNA -Methylierung und Histonacetylierung?

DNA -Methylierung und Histonacetylierung sind beide epigenetische Modifikationen. Während die DNA-Methylierung auf DNA-Ebene stattfindet, ist die Histonacetylierung eine chemische kovalente Modifikation, die in Proteinen als posttranslationale Modifikation von Histonproteinen stattfindet. Dies ist also der Schlüsselunterschied zwischen DNA -Methylierung und Histonacetylierung. DNA -Methylierung inaktiviert die Transkription und hemmt gleich. Im Gegensatz dazu führt die Histonacetylierung zur Dekondensation des Nukleosoms, die zur Aktivierung der Transkription führt.

Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen DNA -Methylierung und Histonacetylierung in tabellarischer Form für Seite für Seitenvergleich.

Zusammenfassung -DNA -Methylierung gegen Histonacetylierung

Epigenetische Modifikationen sind wichtig, um den Genexpressionsweg viel Vielfalt zu verleihen, indem sie die Regulierung als Reaktion auf Umweltschwankungen erleichtert. DNA -Methylierung und Histonacetylierung sind zwei Haupttypen epigenetischer Mechanismen, die die Genexpression inaktivieren und aktivieren. Während beide Mechanismen die Sequenz der DNA nicht verändern, nimmt sie an der Erzeugung von Orientierungsänderungen von DNA beteiligt, die die Genexpression entweder fördern oder hemmen. Die DNA -Methylierung führt zu einer Modifizierung von DNA -Basen durch Methylierung. Im Gegensatz dazu ist die Histonacetylierung die Acetylierung ausgewählter Aminosäurereste, was zu dekondener Chromatin führt. Diese Mechanismen werden als Reaktion auf Stimuli aktiviert und spielen eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Expression eines bestimmten Gens. Dies fasst daher den Unterschied zwischen DNA -Methylierung und Histonacetylierung zusammen.

Referenz:

1. Cheung, Peter und Priscilla Lau. „Epigenetische Regulation durch Histonmethylierung und Histonvarianten.”Molekulare Endokrinologie, Oxford Academic, Mar. 2005.
2. Hamilton, James P. „Epigenetik: Prinzipien und Praxis.Verdauungskrankheiten (Basel, Schweiz), s. Karger AG, 2011.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "DNA -Methylierung" von Mariuswalter - eigene Arbeit (CC BY -SA 4.0) über Commons Wikimedia
2. "Histonacetylierung und Deacetylierung" von Annabelle L. Rodd, Katherine Ververis und Tom C. Karagiannis - Hindawi (CC von 3.0) über Commons Wikimedia