Die sleutelverskil tussen DNA-metilering en histoon-asetilering is dat DNA-metilering gemetileerde DNA-basisse tot gevolg het wat tot geen-inaktivering lei, terwyl histoon-asetilering 'n modifikasie is van die histoonproteïene wat met die nukleosoomstruktuur geassosieer word.
Epigenetiese modifikasies is modifikasies wat tot geenuitdrukkingregulering lei sonder om enige verandering aan die inheemse volgorde van die DNA te veroorsaak. In hierdie verband vind twee hoof chemiese modifikasies, die DNA-metilering en histoonmodifikasie, plaas om oriëntasieveranderinge in DNA te veroorsaak, wat lei tot aktivering of inaktivering van geenuitdrukking.
Wat is DNA-metilering?
DNA-metilering is 'n hoof epigenetiese modifikasie wat in selle plaasvind. Dit verander of reguleer geenuitdrukking. In hierdie verskynsel word DNS-basisse gemetileer met behulp van metieltransferases. Die metielgroepe word oorgedra vanaf S-adenosiel metionien. Die ewekansige metilering van DNA-basisse lei tot die inaktivering van geenuitdrukking. Wanneer metilering van DNA plaasvind in regulatoriese streke van die DNA soos die promotorvolgordes, CpG-eilande, proksimale en distale regulatoriese elemente, word hierdie volgordes gemodifiseer, wat lei tot die verlies aan funksie van daardie regulerende streke. As gevolg hiervan sal die transkripsiefaktore nie bind soos verwag nie, en die inaktivering of afregulering van geenuitdrukking op die transkripsievlak vind plaas. Verder sal hierdie DNA-modifikasies ook die affiniteit van RNA-polimerase verminder om stabiel te bly tydens die proses van transkripsie.
Figuur 01: DNA-metilering
DNA-metilering of hipermetilering van DNA-streke lei ook tot genomiese inprenting, wat 'n belangrike proses is om geselekteerde gene stil te maak as 'n metode om die uitdrukking van die gene te reguleer. Mutasies aktiveer DNA-metilering in gene. Omgewingsfaktore, stres, dieet, alkohol en ander eksogene faktore aktiveer ook DNA-metilering. Byvoorbeeld, 'n langdurige dieetpatroon wat 'n hoë samestelling van metielskenkers bevat, kan lei tot die hiperaktivering van DNA-metilering, terwyl 'n langdurige dieetpatroon wat baie lae konsentrasies metielskenkers uitmaak, tot demetielering van DNA kan lei.
Wat is histoon-asetylering?
Histoonmodifikasie is nog 'n tipe epigenetiese modifikasie wat geenregulering veroorsaak. Daar is baie verskillende chemiese modifikasies wat plaasvind op die verskillende histoonproteïene wat met nukleosoomvorming geassosieer word tydens die chromosomale organisasie van eukariote. Hierdie modifikasies sluit in fosforilering, asetilering, metilering, glikosilering en ubiquitinering.
Figuur 02: Histoon-asetylering
Histoon-asetilering word bemiddel deur asetieltransferase-ensieme wat aminosuurreste van verskillende histoonsubeenhede asetileer. Die lisienaminosuurreste van die histoonproteïene word maklik asetileer. Na asetilering vind dekondensasie plaas, wat 'n meer oop struktuur produseer. Dit sal toelaat dat die DNA meer blootgestel word vir die transkripsionele aktivering. Hierdie oriëntasieverandering wat veroorsaak word deur die dekondensasie van die nukleosoomstruktuur sal toelaat dat RNA-polimerase en die transkripsiefaktore maklik gewerf kan word om transkripsie te inisieer. Daarteenoor, wanneer histoon-deasetilering plaasvind, ondergaan die nukleosoomstruktuur kondensasie, wat die aktivering van transkripsie sal verhoed.
Wat is die ooreenkomste tussen DNA-metilering en histoonasetilering?
- Albei is epigenetiese modifikasies wat plaasvind om geenuitdrukking te reguleer.
- Albei vind slegs in eukariote plaas.
- Boonop vind chemiese modifikasies as gevolg van 'n ensiematiese aktiwiteit in beide scenario's plaas.
- Eksogene faktore soos omgewing, stres, dieet en alkohol reguleer beide prosesse.
- Albei prosesse sal nie enige DNA-volgordeverandering tot gevolg hê nie.
- Hierdie prosesse vind in die kern plaas.
Wat is die verskil tussen DNA-metilering en histoon-asetilering?
DNA-metilering en histoon-asetilering is albei epigenetiese modifikasies. Terwyl DNA-metilering egter op die DNA-vlak plaasvind, is histoon-asetilering 'n chemiese kovalente modifikasie wat in proteïene plaasvind as 'n post-translasionele modifikasie van histoonproteïene. Dus, dit is die sleutelverskil tussen DNA-metilering en histoon-asetilering. DNA-metilering inaktiveer transkripsie terwyl dit die inisiasie van transkripsie inhibeer en RNA-stabiliteit verminder. Hierteenoor sal histoonasetilering lei tot die dekondensasie van die nukleosoom wat lei tot die aktivering van transkripsie.
Die onderstaande infografika bied die verskille tussen DNA-metilering en histoon-asetilering in tabelvorm aan vir vergelyking langs mekaar.
Opsomming – DNA-metilering vs histoon-asetylering
Epigenetiese modifikasies is noodsaaklik om baie diversiteit na die geenuitdrukkingsweg te bring deur regulering in reaksie op omgewingsskommelinge te fasiliteer. DNA-metilering en histoonasetilering is twee hooftipes epigenetiese meganismes wat onderskeidelik geenuitdrukking inaktiveer en aktiveer. Alhoewel beide meganismes nie die volgorde van DNA verander nie, neem dit deel aan die skep van oriëntasieveranderinge van DNA wat geenuitdrukking bevorder of inhibeer. DNA-metilering lei tot die modifikasie van DNA-basisse deur dit te metileer. Hierteenoor is histoonasetilering die asetilering van geselekteerde aminosuurreste, wat lei tot gedekondenseerde chromatien. Hierdie meganismes word geaktiveer in reaksie op stimuli en speel 'n belangrike rol in die regulering van die uitdrukking van 'n bepaalde geen. Dus, dit som die verskil tussen DNA-metilering en histoon-asetilering op.
