Pagrindinis skirtumas - DNR ir histono metilinimas
Metilinimas yra biologinis procesas, kurio metu metilo grupė (CH 3) yra įtraukta į molekulės ir pakeistas, kad sustiprinti arba slopinant savo veiklą. Genetikos kontekste metilinimas gali vykti dviem lygiais: DNR metilinimas ir histono metilinimas. Abu procesai tiesiogiai veikia genų transkripcijos procesą ir kontroliuoja genų raišką. Atliekant DNR metilinimą, į DNR molekulės citozino arba adenino nukleotidą pridedama metilo grupė, kuri modifikuoja dvi nukleotido liekanas, kad nuslopintų genų transkripcijos funkciją ir užkirstų kelią genų ekspresijai. Metilinant histoną, metilo grupė pridedama prie histono baltymo aminorūgščių. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp DNR ir histono metilinimo.
TURINYS
1. Apžvalga ir pagrindinis skirtumas
2. Kas yra DNR metilinimas
3. Kas yra histono metilinimas
4. DNR ir histono metilinimo panašumai
5. Šoninis palyginimas - DNR ir histono metilinimas lentelių pavidalu
6. Santrauka
Kas yra DNR metilinimas?
Epigenetinis procesas, kurio metu metilo grupės pridedamos prie DNR molekulės siekiant kontroliuoti genų ekspresiją, yra žinomas kaip DNR metilinimas. DNR metilinimas nekeičia DNR sekos, tačiau turi įtakos DNR veiklai. Šis procesas yra būtinas normaliam organizmo vystymuisi ir yra susijęs su daugeliu svarbių organizmo procesų, įskaitant chromosomų stabilumo išsaugojimą, embriono vystymąsi, kancerogenezę, senėjimą, x-chromosomų inaktyvaciją ir perkeliamų elementų slopinimą. Kai metilinimo procesas vyksta geno promotoriaus srityje, jis dalyvauja geno transkripcijos slopinime. DNR molekulė susideda iš keturių (04) nukleotidų derinio: adenino, guanino, timino ir citozino. Iš keturių DNR bazių adeniną ir citoziną galima metilinti. DNR metilinimo metumetilo grupė pridedama prie 5th citozino žiedo anglis citozino bazę paversti 5-metilcitozinu. Šį citozino liekanų modifikavimo procesą katalizuoja fermentas, žinomas kaip DNR metiltransferazė. Šalia guanino bazės yra modifikuota citozino bazė. Todėl dviguboje spiralinėje DNR struktūroje modifikuotos citozino bazės yra įstrižai viena kitai priešingose DNR grandinėse.
01 paveikslas: DNR metilinimas
Adenino metilinimas yra procesas, aptinkamas augaluose, bakterijose ir žinduoliuose. Augalų ir kitų organizmų DNR metilinimas nustatomas trijuose skirtinguose sekos kontekstuose. Jie yra CG, CHH ir CHG, kur H reiškia adeniną, timiną arba citoziną.
Kas yra histono metilinimas?
Histonas yra baltymas, kuris sudaro nukleosomą, kuri yra eukariotinės chromosomos struktūrinis vienetas. Nukleosoma apgaubia DNR dvigubą spiralę, dėl kurios susidaro chromosomos. Histono metilinimas yra procesas, perkeliantis metilo grupes į histono baltymo aminorūgštis. DNR suvyniota aplink du identiškų histono baltymų, vadinamų baltymų oktamerais, rinkinius. Keturi histono baltymų tipai (po dvi kopijas), dalyvaujantys šiame formavime, yra H2A, H2b, H3 ir H4. Šie keturi histono baltymų tipai susideda iš uodegos pratęsimo. Šie uodegos pratęsimai veikia kaip nukleosomų modifikavimo taikant metilinimą tikslai. DNR aktyvacija ir inaktyvacija labai priklauso nuo metilintos uodegos liekanos ir jos metilinimo pajėgumo.
02 pav. Histono metilinimas
Histonų metilinimas tiesiogiai veikia genų transkripciją. Jis turi galimybę arba padidinti, arba sumažinti procesą, kuris priklauso nuo metilinamų histono baltymų aminorūgščių tipo ir prijungtų metilo grupių skaičiaus. Transkripcijos procesas yra sustiprintas dėl kai kurių metilinimo reakcijų, kurios silpnina ryšius tarp histono uodegų ir DNR. Tai atsitinka dėl to, kad įgalinamas DNR išvyniojimo iš nukleosomos procesas, palengvinantis transkripcijos faktorių, polimerazių ir DNR sąveiką. Šis procesas yra kritinis genų ekspresijos reguliavimo žingsnis ir lemia skirtingų genų ekspresiją skirtingose ląstelėse. Histono baltymai metilinami ant uodegos likučių,dažniausiai ant H3 ir H4 histono uodegų lizino (K) liekanų, taip pat ant arginino (R). Lizinas ir argininas yra aminorūgštys. Histono metiltransferazė yra fermentas, naudojamas metilo grupėms perkelti į liziną ir argininą, H3 ir H4 histono baltymų uodegos liekanas.
Koks yra DNR ir histono metilinimo panašumas?
Abiejuose procesuose pridedamos metilo grupės
Kuo skiriasi DNR ir histono metilinimas?
Skirtingas straipsnis viduryje prieš lentelę
DNR ir histono metilinimas |
|
| Metilo grupės pridėjimas prie DNR molekulės citozino ar adenino nukleotidų yra žinomas kaip DNR metilinimas. | Metilo grupių perkėlimas į histono baltymų aminorūgštis yra žinomas kaip histono metilinimas. |
| Katalizatorius | |
| Metilo grupės pridėjimas į citozino liekanas katalizuojamas DNR metiltransferazės būdu. | Reakciją, perduodančią metilo grupes į histono baltymo aminorūgštį, katalizuoja histono metiltransferazė. |
| Funkcija | |
| Jei DNR metilinimas vyksta geno promotoriaus srityje, tai slopina genų transkripciją ir užkerta kelią genų ekspresijai. | Jei vyksta histonų metilinimas, tai skatina DNR išvyniojimą iš suvyniotos nukleosomos ir palengvina transkripcijos faktorių bei polimerazių sąveiką su DNR ir sustiprina genų transkripcijos procesą. |
Santrauka - DNR ir histono metilinimas
Metilinimas yra procesas, kurio metu metilo grupė pridedama prie tokios molekulės kaip DNR ar baltymas. Genetikos kontekste DNR metilinimas ir histonų metilinimas tiesiogiai veikia geno transkripcijos reguliavimą ir kontroliuoja ląstelių genų ekspresiją. DNR metilinimo ir histono metilinimo reakcijas katalizuoja atitinkamai DNR ir histono metiltransferazė. Kai metilo grupė pridedama prie DNR, ji yra žinoma kaip DNR metilinimas, o kai metilo grupė pridedama prie histono baltymo amino rūgščių, ji yra žinoma kaip histono metilinimas. Tuo skiriasi DNR ir histono metilinimas.
Atsisiųskite DNR ir histonų metilinimo PDF versiją
Galite atsisiųsti šio straipsnio PDF versiją ir naudoti ją neprisijungus, kaip nurodyta citatų pastabose. Atsisiųskite PDF versiją čia Skirtumas tarp DNR ir histono metilinimo
