Unterschied Zwischen DNA- Und Histonmethylierung

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 08:37

Hauptunterschied - DNA vs. Histonmethylierung

Die Methylierung ist ein biologischer Prozess, bei dem eine Methylgruppe (CH ₃) zu einem Molekül hinzugefügt und modifiziert wird, um dessen Aktivität zu verstärken oder zu unterdrücken. Im Kontext der Genetik kann die Methylierung auf zwei Ebenen erfolgen: DNA-Methylierung und Histonmethylierung. Beide Prozesse beeinflussen direkt den Transkriptionsprozess von Genen und steuern die Expression von Genen. Bei der DNA-Methylierung wird eine Methylgruppe entweder zum Cytosin oder zum Adeninnukleotid des DNA-Moleküls hinzugefügt, wodurch die beiden Nukleotidreste modifiziert werden, um die Funktion der Gentranskription zu unterdrücken und die Expression von Genen zu verhindern. Bei der Histonmethylierung wird den Aminosäuren des Histonproteins eine Methylgruppe hinzugefügt. Dies ist der Hauptunterschied zwischen DNA- und Histonmethylierung.

INHALT

1. Überblick und Hauptunterschied

2. Was ist DNA-Methylierung

? 3. Was ist Histon-Methylierung?

4. Ähnlichkeiten zwischen DNA und Histon-Methylierung.

5. Vergleich nebeneinander - DNA- und Histon-Methylierung in tabellarischer Form.

6. Zusammenfassung

Was ist DNA-Methylierung?

Der epigenetische Prozess, durch den Methylgruppen zu einem DNA-Molekül hinzugefügt werden, um die Expression von Genen zu steuern, ist als DNA-Methylierung bekannt. Die DNA-Methylierung verändert nicht die Sequenz der DNA, sondern beeinflusst die Aktivität der DNA. Dieser Prozess ist für die normale Entwicklung eines Organismus notwendig und mit vielen wichtigen Prozessen des Körpers verbunden, zu denen die Erhaltung der Chromosomenstabilität, die Embryonalentwicklung, die Karzinogenese, das Altern, die Inaktivierung von X-Chromosomen und die Unterdrückung transponierbarer Elemente gehören. Wenn ein Methylierungsprozess an einer Promotorregion eines Gens stattfindet, ist er an der Unterdrückung der Gentranskription beteiligt. Ein DNA-Molekül besteht aus einer Kombination von vier (04) Nukleotiden: Adenin, Guanin, Thymin und Cytosin. Von den vier DNA-Basen können Adenin und Cytosin methyliert werden. Während der DNA-MethylierungZu den 5 wird eine Methylgruppe hinzugefügt^th Kohlenstoff des Cytosin - Ring, um die Cytosin - Base 5-Methylcytosin zu konvertieren. Dieser Cytosinrest-Modifikationsprozess wird durch ein Enzym katalysiert, das als DNA-Methyltransferase bekannt ist. Eine modifizierte Cytosinbase liegt neben einer Guaninbase vor. Daher sind in der Doppelhelixstruktur der DNA modifizierte Cytosinbasen diagonal zueinander auf gegenüberliegenden DNA-Strängen vorhanden.

Abbildung 01: DNA-Methylierung

Die Adeninmethylierung findet in Pflanzen, Bakterien und Säugetieren statt. Die DNA-Methylierung von Pflanzen und anderen Organismen findet sich in drei verschiedenen Sequenzkontexten. Sie sind CG, CHH und CHG, wobei sich H entweder auf Adenin, Thymin oder Cytosin bezieht.

Was ist Histonmethylierung?

Histon ist ein Protein, aus dem das Nukleosom besteht, das die Struktureinheit des eukaryotischen Chromosoms darstellt. Das Nukleosom wickelt sich um die DNA-Doppelhelix, was zur Bildung von Chromosomen führt. Die Histonmethylierung ist ein Prozess, bei dem Methylgruppen auf die Aminosäuren des Histonproteins übertragen werden. Die DNA wird um zwei Sätze identischer Histonproteine gewickelt, die als Proteinoctamer bezeichnet werden. Die vier Arten von Histonproteinen (jeweils zwei Kopien), die an dieser Bildung 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 vom methylierten Schwanzrest und seiner Methylierungskapazität ab.

Abbildung 02: Histonmethylierung

Die Methylierung von Histonen beeinflusst direkt die Transkription von Genen. Es kann den Prozess entweder erhöhen oder verringern, was von der Art der Aminosäuren im zu methylierenden Histonprotein und von der Anzahl der gebundenen Methylgruppen abhängt. Der Transkriptionsprozess wird durch einige Methylierungsreaktionen verbessert, die die zwischen Histonschwänzen und DNA vorhandenen Bindungen schwächen. Dies geschieht aufgrund der Ermöglichung des Abwicklungsprozesses von DNA aus dem Nukleosom, was 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 erfolgt an Schwanzresten.am häufigsten an Lysin (K) -Resten von Histonschwänzen von H3 und H4 sowie an Arginin (R). Lysin und Arginin sind Aminosäuren. Histonmethyltransferase ist ein Enzym, das zur Übertragung von Methylgruppen auf Lysin und Arginin, die Schwanzreste von H3- und H4-Histonproteinen, verwendet wird.

Was ist die Ähnlichkeit zwischen DNA und Histonmethylierung?

Bei beiden Verfahren werden Methylgruppen hinzugefügt

Was ist der Unterschied zwischen DNA- und Histonmethylierung?

Diff Artikel Mitte vor Tabelle

DNA gegen Histonmethylierung
Die Addition einer Methylgruppe an Cytosin oder Adeninnukleotide eines DNA-Moleküls ist als DNA-Methylierung bekannt.	Die Übertragung von Methylgruppen auf die Aminosäuren der Histonproteine ist als Histonmethylierung bekannt.
Katalysator
Die Addition der Methylgruppe an den Cytosinrest wird durch DNA-Methyltransferase katalysiert.	Die Reaktion, die Methylgruppen auf die Aminosäure des Histonproteins überträgt, wird durch Histonmethyltransferase katalysiert.
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 das Abwickeln der DNA vom umhüllten Nukleosom und erleichtert die Wechselwirkung von Transkriptionsfaktoren und Polymerasen mit DNA und verbessert den Gentranskriptionsprozess.

Zusammenfassung - DNA vs Histon Methylierung

Die Methylierung ist ein Prozess, bei dem eine Methylgruppe zu einem Molekül wie DNA oder Protein hinzugefügt wird. Im Kontext der Genetik beeinflussen DNA-Methylierung und Histon-Methylierung direkt die Regulation der Transkription eines Gens und steuern die Genexpression von Zellen. Die Reaktionen der DNA-Methylierung und der Histonmethylierung werden durch DNA- bzw. Histonmethyltransferase katalysiert. Wenn eine Methylgruppe zu DNA hinzugefügt wird, ist dies als DNA-Methylierung bekannt, und wenn eine Methylgruppe zu Aminosäuren des Histonproteins hinzugefügt wird, ist dies als Histonmethylierung bekannt. Dies ist der Unterschied zwischen DNA- und Histonmethylierung.

Download PDF-Version von DNA und Histonmethylierung

Sie können die PDF-Version dieses Artikels herunterladen und gemäß den Zitierhinweisen für Offline-Zwecke verwenden. Bitte laden Sie die PDF-Version hier herunter. Unterschied zwischen DNA und Histonmethylierung