Perbezaan Antara Methylation DNA dan Histon

Perbezaan Utama - DNA vs Methylation Histone
 

Metilasi adalah proses biologi yang mana kumpulan metil (CH₃) ditambah kepada molekul dan diubah suai untuk meningkatkan atau menindas aktivitinya. Dalam konteks genetik, metilasi boleh berlaku pada dua peringkat: metilasi DNA dan metilasi histon. Kedua-dua proses secara langsung mempengaruhi proses transkripsi gen dan mengawal ekspresi gen. Dalam metilasi DNA, kumpulan metil ditambah sama ada kepada cytosine atau adenine nucleotide molekul DNA, yang mengubah kedua-dua sisa nukleotida untuk menindas fungsi transkripsi gen dan menghalang ekspresi gen. Dalam metilasi histon, kumpulan metil ditambah kepada asid amino protein histone. Ini adalah perbezaan utama antara metilasi DNA dan histon.

KANDUNGAN

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah Metilasi DNA
3. Apakah itu Metilasi Histone
4. Kesamaan Antara Methylation DNA dan Histon
5. Side by Side Comparison - DNA vs Histone Methylation in Tabular Form
6. Ringkasan

Apakah Methylation DNA??

Proses epigenetik yang mana kumpulan metil ditambah kepada molekul DNA untuk mengawal ekspresi gen dikenali sebagai metilasi DNA. Metilasi DNA tidak mengubah urutan DNA tetapi mempengaruhi aktiviti DNA. Proses ini diperlukan untuk perkembangan normal organisma dan dikaitkan dengan banyak proses penting tubuh yang termasuk pemeliharaan kromosom kestabilan, perkembangan embrio, karsinogenesis, penuaan, pengaktifan x-kromosom dan penindasan unsur transposable. Apabila proses metilasi berlaku di rantau promoter gen, ia terlibat dalam penindasan transkripsi gen. Molekul DNA terdiri daripada gabungan empat (4) nukleotida: adenin, guanin, timin dan sitosin. Dari empat pangkalan DNA, adenina dan sitosin dapat dimethilated. Semasa metilasi DNA, kumpulan metil ditambah kepada 5^th karbon cincin cytosine untuk menukar pangkalan cytosine kepada 5-methylcytosine. Proses pengubahsuaian residu sitosin ini dikatalisis oleh enzim yang dikenali sebagai methyltransferase DNA. Satu asas cytosine yang diubah suai di sebelah asas guanine. Oleh itu, dalam struktur heliks ganda DNA, asas cytosine yang diubah suai diagonal antara satu sama lain pada helai DNA yang bertentangan.

Rajah 01: Metilasi DNA

Metilasi Adenine adalah proses yang terdapat dalam tumbuhan, bakteria dan mamalia. Metilasi DNA tumbuhan dan organisma lain ditemui dalam tiga konteks urutan yang berlainan. Mereka adalah CG, CHH dan CHG, di mana H merujuk kepada Adenine, Thymine atau Cytosine.

Apakah Histone Metilation?

Histone adalah protein yang membentuk nukleosom, iaitu unit struktur kromosom eukariotik. Nukleosome membungkus di sekeliling heliks ganda DNA yang menghasilkan pembentukan kromosom. Metilasi histone adalah proses yang memindahkan kumpulan metil ke asid amino protein histone. DNA itu menggulung dua set protein histon yang sama yang dirujuk sebagai oktamer protein. Keempat jenis protein histone (dua salinan setiap) yang terlibat dalam pembentukan ini ialah H2A, H2b, H3 dan H4. Keempat jenis protein histone ini terdiri daripada sambungan ekor. Pelanjutan ekor ini bertindak sebagai sasaran pengubahsuaian nukleosom oleh metilasi. Pengaktifan dan ketidakaktifan DNA sangat bergantung kepada sisa ekor yang dimethat dan kapasiti methylation.

Rajah 02: Methylation Histone

Methylation of histones secara langsung mempengaruhi transkripsi gen. Ia mempunyai keupayaan untuk meningkatkan atau mengurangkan proses yang bergantung kepada jenis asid amino dalam protein histone yang akan dimethylated dan pada jumlah kumpulan metil yang dilampirkan. Proses transkripsi dipertingkatkan kerana beberapa tindak balas metilasi yang melemahkan ikatan antara ekor histon dan DNA. Ini berlaku kerana membolehkan proses DNA yang tidak stabil dari nukleosom yang memudahkan interaksi antara faktor transkripsi, polimerase dan DNA. Proses ini merupakan langkah penting dalam pengawalseliaan ekspresi gen dan menghasilkan ekspresi gen yang berlainan oleh sel-sel yang berbeza. Methylation of protein histone berlaku pada residu ekor, yang paling lazim di resin lisin (K) ekor histon H3 dan H4 dan juga pada arginin (R) juga. Lisin dan arginin adalah asid amino. Histone methyltransferase adalah enzim yang digunakan untuk pemindahan kumpulan metil kepada lisin dan arginin, residu ekor H3 dan H4 protein histone.

Apakah Kesamaan Antara Methylation DNA dan Histon?

• Dalam kedua-dua proses, kumpulan metil ditambah.

Apakah Perbezaan Antara Methylation DNA dan Histon?

DNA vs Methylation Histone
Penambahan kumpulan metil kepada sitosin atau nukleotida adenin molekul DNA dikenali sebagai metilasi DNA.	Pemindahan kumpulan metil ke asid amino protein histon dikenali sebagai metilasi histon.
Pemangkin
Penambahan kumpulan metil ke residu sitosin dipangkin oleh metiltransferase DNA.	Tindak balas yang memindahkan kumpulan metil ke asid amino protein histone dipangkin oleh methyltransferase histone.
Fungsi
Sekiranya metilasi DNA berlaku di rantau promoter gen, ia menyekat transkripsi gen dan menghalang ekspresi gen.	Sekiranya metilasi histone berlaku, ia menggalakkan DNA yang tidak terpasang dari nukleosom yang dibungkus dan memudahkan interaksi faktor transkripsi dan polimerase dengan DNA dan meningkatkan proses transkripsi gen.

Ringkasan - Methylation DNA vs Histone

Metilasi adalah proses yang mana kumpulan metil ditambah kepada molekul seperti DNA atau protein. Dalam konteks genetik, metilasi DNA dan metilasi histon secara langsung memberi kesan kepada pengawalseliaan transkripsi gen dan mengawal sel ekspresi gen. Reaksi metilasi DNA dan metilasi histon dikelaskan oleh DNA dan histone methyltransferase, masing-masing. Apabila kumpulan metil ditambah kepada DNA, ia dikenali sebagai metilasi DNA dan apabila kumpulan metil ditambah kepada asid amino protein histone, ia dikenali sebagai metilasi histon. Ini adalah perbezaan antara metilasi DNA dan histon.

Muat turun Versi PDF DNA dan Methylation Histone

Anda boleh memuat turun versi PDF artikel ini dan menggunakannya untuk tujuan luar talian seperti nota kutipan. Sila muat turun versi PDF di sini Perbezaan Antara Methylation DNA dan Histone

Rujukan:

1. Rose, Nathan R., dan Robert J. Klose. "Memahami hubungan antara methylation DNA dan histone lysine methylation." Biochimica et Biophysica Acta, Elsevier Pub. Co, Disember 2014, boleh didapati di sini. Diakses 29 Ogos 2017
2. Kondo, Yutaka. "Epigenetic Cross-Talk antara DNA Methylation dan Histone Modifikasi dalam Kanser Manusia." Jurnal Perubatan Yonsei, Kolej Perubatan Universiti Yonsei, 31 Ogos 2009, Boleh didapati di sini. Diakses 29 Ogos 2017

Image Courtesy:

1. "Metilasi DNA" oleh Mariuswalter - Kerja sendiri (CC BY-SA 4.0) melalui Wikimedia Commons
2. "Gambar 16 03 02" Oleh CNX OpenStax (CC BY 4.0) melalui Wikimedia Commons