Apakah perbezaan antara metilasi DNA dan asetilasi histon

The Perbezaan utama antara metilasi DNA dan asetilasi histon adalah bahawa metilasi DNA mengakibatkan asas DNA methylated yang membawa kepada inaktivasi gen, sementara asetilasi histon adalah pengubahsuaian protein histon yang dikaitkan dengan struktur nukleosom.

Pengubahsuaian epigenetik adalah pengubahsuaian yang mengakibatkan peraturan ekspresi gen tanpa menyebabkan perubahan kepada urutan asli DNA. Dalam hal ini, dua pengubahsuaian kimia utama, metilasi DNA dan pengubahsuaian histon, berlaku untuk menyebabkan perubahan orientasi dalam DNA, yang membawa kepada pengaktifan atau tidak aktifkan ekspresi gen.

Kandungan

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah metilasi DNA
3. Apakah asetilasi histon
4. Persamaan -metilasi DNA dan asetilasi histon
5. Metilasi DNA vs asetilasi histon dalam bentuk jadual
6. Ringkasan -Metilasi DNA vs asetilasi histon

Apakah metilasi DNA?

Metilasi DNA adalah pengubahsuaian epigenetik utama yang berlaku di sel. Ia mengubah atau mengawal ekspresi gen. Dalam fenomena ini, pangkalan DNA dimethylated dengan bantuan pemindahan metil. Kumpulan metil dipindahkan dari s-adenosil methionine. Metilasi rawak asas DNA membawa kepada pengaktifan ekspresi gen. Apabila metilasi DNA berlaku di kawasan pengawalseliaan DNA seperti urutan promoter, pulau -pulau CpG, unsur -unsur pengawalseliaan proksimal dan distal, urutan ini diubahsuai, yang membawa kepada kehilangan fungsi kawasan pengawalseliaan tersebut. Akibatnya, faktor transkripsi tidak akan mengikat seperti yang diharapkan, dan pengaktifan atau downregulation ekspresi gen di peringkat transkrip berlaku. Selain itu, pengubahsuaian DNA ini juga akan mengurangkan pertalian polimerase RNA untuk kekal stabil semasa proses transkripsi.

Rajah 01: metilasi DNA

Metilasi DNA atau hiper-metilasi kawasan DNA juga membawa kepada pencetakan genomik, yang merupakan proses penting dalam membungkam gen terpilih sebagai kaedah mengawal ekspresi gen. Mutasi mengaktifkan metilasi DNA dalam gen. Faktor alam sekitar, tekanan, diet, alkohol, dan faktor eksogen lain juga mengaktifkan metilasi DNA. Sebagai contoh, corak pemakanan yang berpanjangan yang mengandungi komposisi tinggi penderma metil boleh menyebabkan pengaktifan hiper metilasi DNA manakala corak pemakanan yang berpanjangan yang membentuk kepekatan metil yang sangat rendah boleh menyebabkan demethylation DNA.

Apakah asetilasi histon?

Pengubahsuaian histon adalah satu lagi jenis pengubahsuaian epigenetik yang menyebabkan peraturan gen. Terdapat banyak pengubahsuaian kimia yang berlainan yang berlaku pada protein histon yang berbeza yang berkaitan dengan pembentukan nukleosom semasa organisasi kromosom eukaryotes. Pengubahsuaian ini termasuk fosforilasi, asetilasi, metilasi, glikosilasi, dan ubiquitination.

Rajah 02: asetilasi histon

Asetilasi histon dimediasi oleh enzim acetyl transferase yang asetilat asid asid asid subunit histon yang berbeza. Sisa asid amino lysine protein histon mudah dicetuskan. Berikutan asetilasi, dekondensasi berlaku, menghasilkan struktur yang lebih terbuka. Ini akan membolehkan DNA terdedah lebih banyak untuk pengaktifan transkripsi. Perubahan orientasi ini yang disebabkan oleh penyusutan struktur nukleosom akan membolehkan polimerase RNA dan faktor transkripsi direkrut dengan mudah untuk memulakan transkripsi. Sebaliknya, apabila deacetylation histon berlaku, struktur nukleosom mengalami pemeluwapan, yang akan menghalang pengaktifan transkripsi.

Apakah persamaan antara metilasi DNA dan asetilasi histon?

• Kedua -duanya adalah pengubahsuaian epigenetik yang berlaku untuk mengawal ekspresi gen.
• Kedua -duanya hanya berlaku di eukariota.
• Selain itu, pengubahsuaian kimia akibat aktiviti enzimatik berlaku dalam kedua -dua senario.
• Faktor eksogen seperti persekitaran, tekanan, diet dan alkohol mengawal kedua -dua proses.
• Kedua -dua proses tidak akan menghasilkan perubahan urutan DNA.
• Proses ini berlaku dalam nukleus.

Apakah perbezaan antara metilasi DNA dan asetilasi histon?

Metilasi DNA dan asetilasi histon adalah pengubahsuaian epigenetik. Walau bagaimanapun, sementara metilasi DNA berlaku di peringkat DNA, asetilasi histon adalah pengubahsuaian kovalen kimia yang berlaku dalam protein sebagai pengubahsuaian pasca translasi protein histon. Jadi, ini adalah perbezaan utama antara metilasi DNA dan asetilasi histon. Metilasi DNA tidak mengaktifkan transkripsi sambil menghalang permulaan transkripsi dan mengurangkan kestabilan RNA. Sebaliknya, asetilasi histon akan membawa kepada penyusutan nukleosom yang membawa kepada pengaktifan transkripsi.

Infographic di bawah membentangkan perbezaan antara metilasi DNA dan asetilasi histon dalam bentuk tabular untuk perbandingan sampingan.

Ringkasan -Metilasi DNA vs asetilasi histon

Pengubahsuaian epigenetik adalah penting dalam membawa banyak kepelbagaian ke laluan ekspresi gen dengan memudahkan peraturan sebagai tindak balas kepada turun naik alam sekitar. Metilasi DNA dan asetilasi histon adalah dua jenis utama mekanisme epigenetik yang menyahaktifkan dan mengaktifkan ekspresi gen. Walaupun kedua -dua mekanisme tidak mengubah urutan DNA, ia mengambil bahagian dalam mewujudkan perubahan orientasi DNA yang sama ada mempromosikan atau menghalang ekspresi gen. Metilasi DNA mengakibatkan memodifikasi pangkalan DNA dengan metilasi mereka. Sebaliknya, asetilasi histon adalah asetilasi residu asid amino yang dipilih, yang membawa kepada kromatin yang dipulihkan. Mekanisme ini diaktifkan sebagai tindak balas kepada rangsangan dan memainkan peranan penting dalam mengawal ekspresi gen tertentu. Oleh itu, ini meringkaskan perbezaan antara metilasi DNA dan asetilasi histon.

Rujukan:

1. Cheung, Peter, dan Priscilla Lau. "Peraturan epigenetik oleh metilasi histon dan varian histon."Endokrinologi molekul, akademik Oxford, mar. 2005.
2. Hamilton, James P. "Epigenetik: Prinsip dan Amalan."Penyakit Pencernaan (Basel, Switzerland), s. Karger AG, 2011.

Ihsan gambar:

1. "Metilasi DNA" oleh Mariuswalter - Kerja Sendiri (CC BY -SA 4.0) melalui Commons Wikimedia
2. "Asetilasi histon dan deacetylation" oleh Annabelle l. Rodd, Katherine Ververis, dan Tom C. Karagiannis - Hindawi (CC oleh 3.0) melalui Commons Wikimedia