Belangrijkste verschil - DNA versus histonmethylering
Methylering is een biologisch proces waarbij een methylgroep (CH 3) aan een molecuul wordt toegevoegd en gemodificeerd om de activiteit ervan te versterken of te onderdrukken. In de context van genetica kan methylering op twee niveaus plaatsvinden: DNA-methylering en histon-methylering. Beide processen hebben een directe invloed op het transcriptieproces van genen en regelen de expressie van genen. Bij DNA-methylering wordt een methylgroep toegevoegd aan ofwel cytosine ofwel adenine nucleotide van het DNA-molecuul, dat de twee nucleotideresiduen wijzigt om de functie van gentranscriptie te onderdrukken en de expressie van genen te voorkomen. Bij histon-methylering wordt een methylgroep toegevoegd aan de aminozuren van het histon-eiwit. Dit is het belangrijkste verschil tussen DNA- en histon-methylatie.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is DNA-methylatie
3. Wat is histon-methylatie
4. Overeenkomsten tussen DNA en histon-methylatie
5. Vergelijking zij aan zij - DNA versus histon-methylatie in tabelvorm
6. Samenvatting
Wat is DNA-methylatie?
Het epigenetische proces waarbij methylgroepen aan een DNA-molecuul worden toegevoegd om de expressie van genen te regelen, staat bekend als DNA-methylatie. DNA-methylatie verandert de sequentie van het DNA niet, maar beïnvloedt de activiteit van DNA. Dit proces is noodzakelijk voor de normale ontwikkeling van een organisme en is gekoppeld aan vele belangrijke processen van het lichaam, waaronder het behoud van chromosoomstabiliteit, embryonale ontwikkeling, carcinogenese, veroudering, x-chromosoominactivering en onderdrukking van transponeerbare elementen. Wanneer het methyleringsproces plaatsvindt in een promotorgebied van een gen, is het betrokken bij de onderdrukking van gentranscriptie. Een DNA-molecuul bestaat uit een combinatie van vier (04) nucleotiden: adenine, guanine, thymine en cytosine. Van de vier basen van DNA kunnen adenine en cytosine worden gemethyleerd. Tijdens DNA-methylatie,aan de 5 wordt een methylgroep toegevoegdde koolstof van de cytosinering om de cytosinebase om te zetten in 5-methylcytosine. Dit cytosineresidu-modificatieproces wordt gekatalyseerd door een enzym dat bekend staat als DNA-methyltransferase. Naast een guaninebase is een gemodificeerde cytosinebase aanwezig. Daarom zijn in de dubbele helixstructuur van DNA gemodificeerde cytosinebasen diagonaal ten opzichte van elkaar aanwezig op tegenoverliggende DNA-strengen.
Figuur 01: DNA-methylatie
Adenine-methylering is een proces dat wordt aangetroffen in planten, bacteriën en zoogdieren. DNA-methylering van planten en andere organismen wordt gevonden in drie verschillende sequentiecontexten. Het zijn CG, CHH en CHG, waarbij H verwijst naar Adenine, Thymine of Cytosine.
Wat is histonmethylering?
Histon is een eiwit dat het nucleosoom vormt, de structurele eenheid van het eukaryotische chromosoom. Het nucleosoom wikkelt zich rond de dubbele DNA-helix, wat resulteert in de vorming van chromosomen. Histon-methylering is een proces dat methylgroepen overbrengt naar de aminozuren van het histon-eiwit. Het DNA is gewikkeld rond twee sets identieke histoneiwitten die een proteïne-octameer worden genoemd. De vier soorten histoneiwitten (elk twee kopieën) die bij deze formatie betrokken zijn, zijn H2A, H2b, H3 en H4. Deze vier soorten histoneiwitten bestaan uit een staartextensie. Deze staartverlengingen fungeren als het doelwit van nucleosoommodificatie door methylering. De activering en inactivering van DNA is sterk afhankelijk van het staartresidu dat wordt gemethyleerd en het methylerend vermogen ervan.
Figuur 02: Histonmethylering
Methylering van histonen heeft rechtstreeks invloed op de transcriptie van genen. Het heeft het vermogen om het proces te verhogen of te verlagen, wat afhangt van het type aminozuren in het histon-eiwit dat moet worden gemethyleerd en van het aantal methylgroepen dat eraan vast zit. Het transcriptieproces wordt verbeterd door enkele methyleringsreacties die de aanwezige bindingen tussen histonstaarten en DNA verzwakken. Dit gebeurt door het ontrollen van DNA uit het nucleosoom mogelijk te maken, wat de interactie tussen de transcriptiefactoren, polymerasen en DNA mogelijk maakt. Dit proces is een cruciale stap in de regulatie van genexpressie en resulteert in de expressie van verschillende genen door verschillende cellen. Methylering van histoneiwitten vindt plaats op staartresten,meestal op lysine (K) -residuen van histonstaarten van H3 en H4 en ook op arginine (R). Lysine en arginine zijn aminozuren. Histon-methyltransferase is een enzym dat wordt gebruikt om methylgroepen over te brengen naar lysine en arginine, de staartresten van H3- en H4-histon-eiwitten.
Wat is de overeenkomst tussen DNA- en histonmethylering?
Bij beide processen worden methylgroepen toegevoegd
Wat is het verschil tussen DNA- en histonmethylering?
Diff Artikel Midden voor Tafel
DNA versus histonmethylering |
|
| Toevoeging van een methylgroep aan cytosine- of adenine-nucleotiden van een DNA-molecuul staat bekend als DNA-methylatie. | Overdracht van methylgroepen naar de aminozuren van de histoneiwitten staat bekend als histonmethylering. |
| Katalysator | |
| De toevoeging van een methylgroep aan het cytosineresidu wordt gekatalyseerd door DNA-methyltransferase. | De reactie die methylgroepen overbrengt naar het aminozuur van histon-eiwit wordt gekatalyseerd door histon-methyltransferase. |
| Functie | |
| Als DNA-methylering optreedt in het promotorgebied van een gen, onderdrukt het de transcriptie van genen en voorkomt het genexpressie. | Als methylering van histon optreedt, bevordert het het afwikkelen van DNA uit het omwikkelde nucleosoom en vergemakkelijkt het de interactie van transcriptiefactoren en polymerasen met DNA en verbetert het het gentranscriptieproces. |
Samenvatting - DNA versus histonmethylering
Methylering is een proces waarbij een methylgroep wordt toegevoegd aan een molecuul zoals DNA of eiwit. In de context van genetica hebben DNA-methylering en histon-methylering rechtstreeks invloed op de regulering van de transcriptie van een gen en regelen ze de genexpressie van cellen. De reacties van DNA-methylering en histon-methylering worden gekatalyseerd door respectievelijk DNA en histon-methyltransferase. Wanneer een methylgroep aan DNA wordt toegevoegd, staat deze bekend als DNA-methylering en wanneer een methylgroep wordt toegevoegd aan aminozuren van het histon-eiwit, staat deze bekend als histon-methylering. Dit is het verschil tussen DNA- en histon-methylering.
Download de pdf-versie van DNA- en histonmethylering
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en voor offline doeleinden gebruiken volgens de citaten. Download hier de pdf-versie. Verschil tussen DNA en histonmethylering
