Dallimi kryesor – ADN kundër metilimit të histonit
Metilimi është proces biologjik me anë të të cilit një grup metil (CH3) i shtohet një molekule dhe modifikohet për të rritur ose shtypur aktivitetin e saj. Në kontekstin e gjenetikës, metilimi mund të ndodhë në dy nivele: metilimi i ADN-së dhe metilimi i histonit. Të dy proceset ndikojnë drejtpërdrejt në procesin e transkriptimit të gjeneve dhe kontrollojnë shprehjen e gjeneve. Në metilimin e ADN-së, një grup metil shtohet ose në nukleotidin e citozinës ose adeninës të molekulës së ADN-së, i cili modifikon dy mbetjet nukleotide për të shtypur funksionin e transkriptimit të gjeneve dhe për të parandaluar shprehjen e gjeneve. Në metilimin e histonit, një grup metil i shtohet aminoacideve të proteinës së histonit. Ky është ndryshimi kryesor midis ADN-së dhe metilimit të histonit.
Çfarë është metilimi i ADN-së?
Procesi epigjenetik me të cilin grupet metil shtohen në një molekulë të ADN-së për të kontrolluar shprehjen e gjeneve njihet si metilimi i ADN-së. Metilimi i ADN-së nuk e ndryshon sekuencën e ADN-së, por ndikon në aktivitetin e ADN-së. Ky proces është i nevojshëm për zhvillimin normal të një organizmi dhe është i lidhur me shumë procese të rëndësishme të trupit që përfshijnë ruajtjen e stabilitetit të kromozomeve, zhvillimin embrional, kancerogjenezën, plakjen, inaktivizimin e kromozomeve x dhe shtypjen e elementeve të transpozueshme. Kur procesi i metilimit ndodh në një rajon promotor të një gjeni, ai përfshihet në shtypjen e transkriptimit të gjenit. Një molekulë e ADN-së përbëhet nga një kombinim i katër (04) nukleotideve: adenina, guanina, timina dhe citozina. Nga katër bazat e ADN-së, adenina dhe citozina mund të metilohen. Gjatë metilimit të ADN-së, një grup metil i shtohet karbonit 5të të unazës së citozinës për të kthyer bazën e citozinës në 5-metilcitozinë. Ky proces i modifikimit të mbetjeve të citozinës katalizohet nga një enzimë e njohur si metiltransferaza e ADN-së. Një bazë citozine e modifikuar është e pranishme pranë një baze guanine. Prandaj, në strukturën spirale të dyfishtë të ADN-së, bazat e modifikuara të citozinës janë të pranishme diagonalisht me njëra-tjetrën në vargjet e kundërta të ADN-së.
Figura 01: Metilimi i ADN-së
Metilimi i adeninës është proces që gjendet tek bimët, bakteret dhe gjitarët. Metilimi i ADN-së i bimëve dhe organizmave të tjerë gjendet në tre kontekste të sekuencave të ndryshme. Ato janë CG, CHH dhe CHG, ku H i referohet ose adeninës, timinës ose citozinës.
Çfarë është metilimi i histonit?
Histoni është një proteinë që përbën nukleozomin, i cili është njësia strukturore e kromozomit eukariotik. Nukleozomi mbështillet rreth spirales së dyfishtë të ADN-së që rezulton në formimin e kromozomeve. Metilimi i histonit është një proces që transferon grupet metil në aminoacidet e proteinës së histonit. ADN-ja është e mbështjellë rreth dy grupeve të proteinave identike të histonit të referuara si një oktamer proteinash. Katër llojet e proteinave të histonit (dy kopje secila) të përfshira në këtë formim janë H2A, H2b, H3 dhe H4. Këto katër lloje të proteinave të histonit përbëhen nga një shtrirje bishti. Këto zgjatime bishti veprojnë si objektiva të modifikimit të nukleozomeve nga metilimi. Aktivizimi dhe inaktivizimi i ADN-së varen shumë nga mbetja e bishtit që metilohet dhe kapaciteti i tij për metilim.
Figura 02: Metilimi i histonit
Metilimi i histoneve ndikon drejtpërdrejt në transkriptimin e gjeneve. Ai ka aftësinë të rrisë ose zvogëlojë procesin, gjë që varet nga lloji i aminoacideve në proteinën e histonit që do të metilohet dhe nga numri i grupeve metil të bashkangjitur. Procesi i transkriptimit përmirësohet për shkak të disa reaksioneve të metilimit që dobësojnë lidhjet e pranishme midis bishtave të histonit dhe ADN-së. Kjo ndodh për shkak të mundësimit të procesit të zbërthimit të ADN-së nga nukleozoma që lehtëson ndërveprimin midis faktorëve të transkriptimit, polimerazave dhe ADN-së. Ky proces është një hap kritik në rregullimin e shprehjes së gjeneve dhe rezulton në shprehjen e gjeneve të ndryshme nga qeliza të ndryshme. Metilimi i proteinave të histonit ndodh në mbetjet e bishtit, më së shpeshti në mbetjet e lizinës (K) të bishteve të histonit të H3 dhe H4 dhe gjithashtu në argininë (R). Lizina dhe arginina janë aminoacide. Histone metiltransferaza është një enzimë që përdoret për të transferuar grupet metil në lizinë dhe argininë, mbetjet e bishtit të proteinave të histonit H3 dhe H4.
Cila është ngjashmëria midis ADN-së dhe metilimit të histonit?
Në të dy proceset shtohen grupet metil
Cili është ndryshimi midis ADN-së dhe metilimit të histonit?
ADN vs metilimi i histonit |
|
| Shtimi i një grupi metil në nukleotidet e citozinës ose adeninës të një molekule të ADN-së njihet si metilimi i ADN-së. | Transferimi i grupeve metil në aminoacidet e proteinave të histonit njihet si metilimi i histonit. |
| Catalyst | |
| Shtimi i grupit metil në mbetjen e citozinës katalizohet nga ADN metiltransferaza. | Reaksioni që transferon grupet metil në aminoacidin e proteinës së histonit katalizohet nga metiltransferaza e histonit. |
| Funksion | |
| Nëse metilimi i ADN-së ndodh në rajonin promotor të një gjeni, ai shtyp transkriptimin e gjeneve dhe parandalon shprehjen e gjeneve. | Nëse ndodh metilimi i histonit, ai nxit zbërthimin e ADN-së nga nukleozoma e mbështjellë dhe lehtëson ndërveprimin e faktorëve të transkriptimit dhe polimerazave me ADN-në dhe përmirëson procesin e transkriptimit të gjeneve. |
Përmbledhje – ADN kundër metilimit të histonit
Metilimi është një proces me të cilin një grup metil shtohet në një molekulë si ADN ose proteinë. Në kontekstin e gjenetikës, metilimi i ADN-së dhe metilimi i histonit ndikojnë drejtpërdrejt në rregullimin e transkriptimit të një gjeni dhe kontrollojnë shprehjen e gjeneve të qelizave. Reaksionet e metilimit të ADN-së dhe metilimit të histonit katalizohen nga ADN-ja dhe metiltransferaza e histonit, përkatësisht. Kur një grup metil i shtohet ADN-së, njihet si metilimi i ADN-së dhe kur një grup metil i shtohet aminoacideve të proteinës së histonit, njihet si metilimi i histonit. Ky është ndryshimi midis ADN-së dhe metilimit të histonit.
Shkarko versionin PDF të ADN-së dhe metilimit të histonit
Mund të shkarkoni versionin PDF të këtij artikulli dhe ta përdorni për qëllime jashtë linje sipas shënimeve të citimit. Ju lutemi shkarkoni versionin PDF këtu Dallimi midis ADN-së dhe metilimit të histonit
