Perbedaan antara DNA dan metilasi histone

Perbedaan utama - DNA vs metilasi histone
 

Metilasi adalah proses biologis yang dengannya kelompok metil (CH₃) ditambahkan ke molekul dan dimodifikasi untuk meningkatkan atau menekan aktivitasnya. Dalam konteks genetika, metilasi dapat terjadi pada dua tingkat: metilasi DNA dan metilasi histone. Kedua proses secara langsung mempengaruhi proses transkripsi gen dan mengontrol ekspresi gen. Dalam metilasi DNA, gugus metil ditambahkan baik ke sitosin atau nukleotida adenin dari molekul DNA, yang memodifikasi dua residu nukleotida untuk menekan fungsi transkripsi gen dan mencegah ekspresi gen.  Dalam metilasi histone, gugus metil ditambahkan ke asam amino protein histone. Ini adalah perbedaan utama antara DNA dan metilasi histone.

ISI

1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu metilasi DNA
3. Apa itu metilasi histone
4. Kesamaan antara DNA dan metilasi histone
5. Perbandingan berdampingan - DNA vs metilasi histone dalam bentuk tabel
6. Ringkasan

Apa itu metilasi DNA?

Proses epigenetik dimana gugus metil ditambahkan ke molekul DNA untuk mengendalikan ekspresi gen dikenal sebagai metilasi DNA. Metilasi DNA tidak mengubah urutan DNA tetapi mempengaruhi aktivitas DNA. Proses ini diperlukan untuk perkembangan normal suatu organisme dan terkait dengan banyak proses penting dari tubuh yang meliputi pelestarian stabilitas kromosom, pengembangan embrionik, karsinogenesis, penuaan, inaktivasi kromosom x-kromosom dan represi elemen yang dapat ditransposisi. Ketika proses metilasi terjadi di daerah promotor suatu gen, ia terlibat dalam penindasan transkripsi gen. Molekul DNA terdiri dari kombinasi empat (04) nukleotida: adenin, guanin, timin dan sitosin. Dari empat basa DNA, adenin dan sitosin dapat dimetilasi. Selama metilasi DNA, gugus metil ditambahkan ke 5^th Karbon cincin sitosin untuk mengubah basis sitosin menjadi 5-metilcytosine. Proses modifikasi residu sitosin ini dikatalisis oleh enzim yang dikenal sebagai DNA methyltransferase. Basis sitosin yang dimodifikasi hadir di sebelah basis guanin. Oleh karena itu, dalam struktur heliks ganda DNA, basis sitosin yang dimodifikasi hadir secara diagonal satu sama lain pada untaian DNA yang berlawanan.

Gambar 01: Metilasi DNA

Metilasi adenin adalah proses yang ditemukan pada tanaman, bakteri dan mamalia. Metilasi DNA tanaman dan organisme lain ditemukan dalam tiga konteks urutan yang berbeda. Mereka adalah CG, CHH dan CHG, di mana H mengacu pada adenin, timin atau sitosin.

Apa itu metilasi histone?

Histone adalah protein yang membentuk nukleosom, yang merupakan unit struktural kromosom eukariotik. Nukleosom membungkus helix ganda DNA yang menghasilkan pembentukan kromosom.  Metilasi histone adalah proses yang mentransfer gugus metil ke asam amino protein histone. DNA terluka di sekitar dua set protein histone identik yang disebut sebagai protein octamer. Empat jenis protein histone (masing -masing dua salinan) yang terlibat dalam formasi ini adalah H2A, H2B, H3 dan H4. Keempat jenis protein histone ini terdiri dari ekstensi ekor. Ekstensi ekor ini bertindak sebagai target modifikasi nukleosom dengan metilasi. Aktivasi dan inaktivasi DNA sangat bergantung pada residu ekor yang dimetilasi dan kapasitas metilasi.

Gambar 02: Histone Methylation

Metilasi histone secara langsung mempengaruhi transkripsi gen. Ini memiliki kemampuan untuk meningkatkan atau mengurangi proses, yang tergantung pada jenis asam amino dalam protein histone yang akan dimetilasi dan pada jumlah gugus metil yang terpasang. Proses transkripsi ditingkatkan karena beberapa reaksi metilasi yang melemahkan ikatan yang ada antara ekor histone dan DNA. Ini terjadi karena memungkinkan proses DNA yang tidak berputar dari nukleosom yang memfasilitasi interaksi antara faktor transkripsi, polimerase dan DNA. Proses ini merupakan langkah penting dalam regulasi ekspresi gen dan menghasilkan ekspresi gen yang berbeda dengan sel yang berbeda. Metilasi protein histone terjadi pada residu ekor, paling umum pada residu lisin (k) dari ekor histone H3 dan H4 dan juga pada arginin (R) juga. Lisin dan arginin adalah asam amino.  Histone methyltransferase adalah enzim yang digunakan untuk mentransfer gugus metil ke lisin dan arginin, residu ekor protein histon H3 dan H4 H4.

Apa kesamaan antara DNA dan metilasi histone?

• Dalam kedua proses, gugus metil ditambahkan.

Apa perbedaan antara DNA dan metilasi histone?

Ringkasan - DNA vs metilasi histone

Metilasi adalah proses di mana gugus metil ditambahkan ke molekul seperti DNA atau protein. Dalam konteks genetika, metilasi DNA dan metilasi histone secara langsung mempengaruhi regulasi transkripsi gen dan mengontrol ekspresi gen sel. Reaksi metilasi DNA dan metilasi histone dikatalisis oleh DNA dan histone methyltransferase, masing -masing. Ketika gugus metil ditambahkan ke DNA, ia dikenal sebagai metilasi DNA dan ketika gugus metil ditambahkan ke asam amino dari protein histon, ia dikenal sebagai metilasi histone. Ini adalah perbedaan antara DNA dan metilasi histone.

Unduh DNA versi PDF dan metilasi histone

Anda dapat mengunduh versi PDF artikel ini dan menggunakannya untuk tujuan offline sesuai catatan kutipan. Silakan unduh versi pdf di sini perbedaan antara DNA dan metilasi histone

Referensi:

1. Rose, Nathan R., dan Robert J. Klose. “Memahami hubungan antara metilasi DNA dan metilasi histone lisin.”Biochimica et Biophysica Acta, Elsevier Pub. CO, Desember. 2014, tersedia di sini. Diakses 29 Agustus. 2017
2. Kondo, Yutaka. “Percobaan silang epigenetik antara metilasi DNA dan modifikasi histone pada kanker manusia."Yonsei Medical Journal, Yonsei University College of Medicine, 31 Agustus. 2009, tersedia di sini. Diakses 29 Agustus. 2017

Gambar milik:

1. "DNA Methylation" oleh Mariuswalter - karya sendiri (CC BY -SA 4.0) Via Commons Wikimedia
2. “Gambar 16 03 02” oleh CNX OpenStax (CC oleh 4.0) Via Commons Wikimedia