Anahtar Fark – DNA ve Histon Metilasyonu
Metilasyon, bir metil grubunun (CH3) bir moleküle eklendiği ve aktivitesini arttırmak veya bastırmak için değiştirildiği biyolojik işlemdir. Genetik bağlamında, metilasyon iki düzeyde gerçekleşebilir: DNA metilasyonu ve histon metilasyonu. Her iki süreç de genlerin transkripsiyon sürecini doğrudan etkiler ve genlerin ekspresyonunu kontrol eder. DNA metilasyonunda, DNA molekülünün sitozin veya adenin nükleotitine bir metil grubu eklenir, bu iki nükleotit kalıntısını gen transkripsiyonunun işlevini baskılamak ve genlerin ekspresyonunu önlemek için değiştirir. Histon metilasyonunda, histon proteininin amino asitlerine bir metil grubu eklenir. DNA ve histon metilasyonu arasındaki temel fark budur.
DNA Metilasyonu Nedir?
Genlerin ekspresyonunu kontrol etmek için bir DNA molekülüne metil gruplarının eklendiği epigenetik süreç, DNA metilasyonu olarak bilinir. DNA metilasyonu, DNA dizisini değiştirmez, ancak DNA'nın aktivitesini etkiler. Bu süreç bir organizmanın normal gelişimi için gereklidir ve kromozom stabilitesinin korunması, embriyonik gelişim, karsinojenez, yaşlanma, x-kromozomu inaktivasyonu ve transpoze edilebilir elementlerin baskılanmasını içeren vücudun birçok önemli süreciyle bağlantılıdır. Metilasyon işlemi bir genin promotör bölgesinde meydana geldiğinde, gen transkripsiyonunun baskılanmasında yer alır. Bir DNA molekülü, dört (04) nükleotid kombinasyonundan oluşur: adenin, guanin, timin ve sitozin. DNA'nın dört bazından adenin ve sitozin metillenebilir. DNA metilasyonu sırasında, sitozin bazını 5-metilsitosine dönüştürmek için sitozin halkasının 5th karbonuna bir metil grubu eklenir. Bu sitozin kalıntısı modifikasyon işlemi, DNA metiltransferaz olarak bilinen bir enzim tarafından katalize edilir. Bir guanin bazının yanında modifiye edilmiş bir sitozin bazı bulunur. Bu nedenle DNA'nın çift sarmal yapısında, modifiye sitozin bazları, zıt DNA zincirleri üzerinde çapraz olarak bulunur.
Şekil 01: DNA metilasyonu
Adenin metilasyonu bitkilerde, bakterilerde ve memelilerde bulunan bir süreçtir. Bitkilerin ve diğer organizmaların DNA metilasyonu, üç farklı dizi bağlamında bulunur. Bunlar CG, CHH ve CHG'dir, burada H, Adenin, Timin veya Sitozin anlamına gelir.
Histon Metilasyonu Nedir?
Histon, ökaryotik kromozomun yapısal birimi olan nükleozomu oluşturan bir proteindir. Nükleozom, kromozom oluşumuyla sonuçlanan DNA çift sarmalının etrafına sarılır. Histon metilasyonu, metil gruplarını histon proteininin amino asitlerine aktaran bir işlemdir. DNA, bir protein oktameri olarak adlandırılan iki özdeş histon proteini setinin etrafına sarılır. Bu oluşumda yer alan dört tip histon proteini (her biri iki kopya) H2A, H2b, H3 ve H4'tür. Bu dört tip histon proteini, bir kuyruk uzantısından oluşur. Bu kuyruk uzantıları, metilasyon yoluyla nükleozom modifikasyonunun hedefleri olarak hareket eder. DNA'nın aktivasyonu ve inaktivasyonu büyük ölçüde metillenen kuyruk kalıntısına ve metilasyon kapasitesine bağlıdır.
Şekil 02: Histon Metilasyonu
Histonların metilasyonu, genlerin transkripsiyonunu doğrudan etkiler. Metillenecek olan histon proteinindeki amino asitlerin tipine ve bağlı metil gruplarının sayısına bağlı olarak işlemi artırma veya az altma yeteneğine sahiptir. Histon kuyrukları ve DNA arasındaki bağları zayıflatan bazı metilasyon reaksiyonları nedeniyle transkripsiyon işlemi geliştirilmiştir. Bu, transkripsiyon faktörleri, polimerazlar ve DNA arasındaki etkileşimi kolaylaştıran nükleozomdan DNA'nın çözülme sürecinin etkinleştirilmesi nedeniyle oluşur. Bu süreç, gen ekspresyonunun düzenlenmesinde kritik bir adımdır ve farklı hücreler tarafından farklı genlerin ekspresyonu ile sonuçlanır. Histon proteinlerinin metilasyonu kuyruk kalıntılarında, en yaygın olarak H3 ve H4 histon kuyruklarının lizin (K) kalıntılarında ve ayrıca arginin (R) üzerinde meydana gelir. Lizin ve arginin amino asitlerdir. Histon metiltransferaz, metil gruplarını H3 ve H4 histon proteinlerinin kuyruk kalıntıları olan lizin ve arginine aktarmak için kullanılan bir enzimdir.
DNA ve Histon Metilasyonu Arasındaki Benzerlik Nedir?
Her iki işlemde de metil grupları eklenir
DNA ve Histon Metilasyonu Arasındaki Fark Nedir?
DNA ve Histon Metilasyonu |
|
| Bir DNA molekülünün sitozin veya adenin nükleotidlerine bir metil grubunun eklenmesi, DNA metilasyonu olarak bilinir. | Metıl gruplarının histon proteinlerinin amino asitlerine transferi, histon metilasyonu olarak bilinir. |
| Katalizör | |
| Sitozin kalıntısına metil grubunun eklenmesi DNA metiltransferaz tarafından katalize edilir. | Metil gruplarını histon proteininin amino asidine aktaran reaksiyon, histon metiltransferaz tarafından katalize edilir. |
| Fonksiyon | |
| Bir genin promotör bölgesinde DNA metilasyonu meydana gelirse, genlerin transkripsiyonunu baskılar ve gen ekspresyonunu engeller. | Histon metilasyonu meydana gelirse, sarılmış nükleozomdan DNA'nın çözülmesini teşvik eder ve transkripsiyon faktörlerinin ve polimerazların DNA ile etkileşimini kolaylaştırır ve gen transkripsiyon sürecini geliştirir. |
Özet – DNA ve Histon Metilasyonu
Metilasyon, DNA veya protein gibi bir moleküle bir metil grubunun eklenmesi işlemidir. Genetik bağlamında, DNA metilasyonu ve histon metilasyonu, bir genin transkripsiyonunun düzenlenmesini doğrudan etkiler ve hücrelerin gen ekspresyonunu kontrol eder. DNA metilasyonu ve histon metilasyonu reaksiyonları sırasıyla DNA ve histon metiltransferaz tarafından katalize edilir. DNA'ya bir metil grubu eklendiğinde, DNA metilasyonu olarak bilinir ve histon proteininin amino asitlerine bir metil grubu eklendiğinde, histon metilasyonu olarak bilinir. DNA ve histon metilasyonu arasındaki fark budur.
DNA ve Histon Metilasyonunun PDF Versiyonunu İndirin
Bu makalenin PDF sürümünü indirebilir ve alıntı notlarına göre çevrimdışı amaçlarla kullanabilirsiniz. Lütfen PDF sürümünü buradan indirin DNA ve Histon Metilasyonu Arasındaki Fark
