Apa perbedaan antara metilasi DNA dan asetilasi histone

Itu perbedaan utama Antara metilasi DNA dan asetilasi histone adalah bahwa metilasi DNA menghasilkan basa DNA teretilasi yang menyebabkan inaktivasi gen, sedangkan asetilasi histone adalah modifikasi dari protein histone yang terkait dengan struktur nukleosom.

Modifikasi epigenetik adalah modifikasi yang menghasilkan regulasi ekspresi gen tanpa menyebabkan perubahan pada urutan asli DNA. Dalam hal ini, dua modifikasi kimia utama, metilasi DNA dan modifikasi histone, terjadi untuk menyebabkan perubahan orientasi dalam DNA, yang mengarah pada aktivasi atau inaktivasi ekspresi gen.

ISI

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

Apa itu metilasi DNA?

Metilasi DNA adalah modifikasi epigenetik utama yang terjadi dalam sel. Itu mengubah atau mengatur ekspresi gen. Dalam fenomena ini, basa DNA dimetilasi dengan bantuan metil transferase. Kelompok metil ditransfer dari S-adenosyl metionine. Metilasi acak basa DNA menyebabkan inaktivasi ekspresi gen. Ketika metilasi DNA terjadi di daerah pengatur DNA seperti urutan promotor, pulau CpG, elemen peraturan proksimal dan distal, urutan ini dimodifikasi, yang mengarah pada hilangnya fungsi daerah pengatur tersebut tersebut. Akibatnya, faktor transkripsi tidak akan mengikat seperti yang diharapkan, dan inaktivasi atau downregulasi ekspresi gen pada tingkat transkripsi terjadi. Selain itu, modifikasi DNA ini juga akan mengurangi afinitas RNA polimerase untuk tetap stabil selama proses transkripsi.

Gambar 01: Metilasi DNA

Metilasi DNA atau hiper-metilasi daerah DNA juga menyebabkan pencetakan genom, yang merupakan proses penting dalam membungkam gen yang dipilih sebagai metode mengatur ekspresi gen. Mutasi mengaktifkan metilasi DNA dalam gen. Faktor lingkungan, stres, diet, alkohol, dan faktor eksogen lainnya juga mengaktifkan metilasi DNA. Sebagai contoh, pola makanan yang berkepanjangan yang mengandung komposisi tinggi donor metil dapat menyebabkan hiper-aktivasi metilasi DNA sementara pola makanan yang berkepanjangan yang merupakan konsentrasi donor metil yang sangat rendah dapat menyebabkan demetilasi DNA.

Apa itu asetilasi histone?

Modifikasi histone adalah jenis lain dari modifikasi epigenetik yang menyebabkan regulasi gen. Ada banyak modifikasi kimia yang berbeda yang terjadi pada berbagai protein histon yang terkait dengan pembentukan nukleosom selama organisasi kromosom eukariota. Modifikasi ini termasuk fosforilasi, asetilasi, metilasi, glikosilasi, dan ubiquitination.

Gambar 02: Asetilasi Histone

Asetilasi histone dimediasi oleh enzim asetil transferase bahwa residu asam amino asetilat dari subunit histone yang berbeda. Residu asam amino lisin dari protein histone mudah diasetilasi. Mengikuti asetilasi, dekondensasi terjadi, menghasilkan struktur yang lebih terbuka. Ini akan memungkinkan DNA lebih diekspos untuk aktivasi transkripsional. Perubahan orientasi yang disebabkan oleh dekondensasi struktur nukleosom ini akan memungkinkan RNA polimerase dan faktor transkripsi direkrut dengan mudah untuk memulai transkripsi dengan mudah. Sebaliknya, ketika deasetilasi histone terjadi, struktur nukleosom mengalami kondensasi, yang akan mencegah aktivasi transkripsi.

Apa kesamaan antara metilasi DNA dan asetilasi histone?

• Keduanya adalah modifikasi epigenetik yang terjadi untuk mengatur ekspresi gen.
• Keduanya hanya terjadi di eukariota.
• Selain itu, modifikasi kimia sebagai hasil dari aktivitas enzimatik terjadi di kedua skenario.
• Faktor eksogen seperti lingkungan, stres, diet dan alkohol mengatur kedua proses.
• Kedua proses tidak akan menghasilkan perubahan urutan DNA.
• Proses ini berlangsung di nukleus.

Apa perbedaan antara metilasi DNA dan asetilasi histone?

Metilasi DNA dan asetilasi histone keduanya adalah modifikasi epigenetik. Namun, sementara metilasi DNA terjadi pada tingkat DNA, asetilasi histone adalah modifikasi kovalen kimia yang terjadi dalam protein sebagai modifikasi pasca-translasi dari protein histon. Jadi, ini adalah perbedaan utama antara metilasi DNA dan asetilasi histone. Metilasi DNA menonaktifkan transkripsi sambil menghambat inisiasi transkripsi dan mengurangi stabilitas RNA. Sebaliknya, asetilasi histone akan menyebabkan dekondensasi nukleosom yang mengarah pada aktivasi transkripsi.

Infografis di bawah ini menyajikan perbedaan antara metilasi DNA dan asetilasi histone dalam bentuk tabel untuk perbandingan berdampingan.

Ringkasan -Metilasi DNA vs asetilasi histone

Modifikasi epigenetik sangat penting dalam membawa banyak keragaman ke jalur ekspresi gen dengan memfasilitasi regulasi sebagai respons terhadap fluktuasi lingkungan. Metilasi DNA dan asetilasi histone adalah dua jenis utama mekanisme epigenetik yang masing -masing menonaktifkan dan mengaktifkan ekspresi gen. Meskipun kedua mekanisme tidak mengubah urutan DNA, ia berpartisipasi dalam menciptakan perubahan orientasi DNA yang mempromosikan atau menghambat ekspresi gen. Metilasi DNA menghasilkan memodifikasi basa DNA dengan memetilasi mereka. Sebaliknya, asetilasi histone adalah asetilasi residu asam amino yang dipilih, yang mengarah ke kromatin yang didekondensasi. Mekanisme ini diaktifkan sebagai respons terhadap rangsangan dan memainkan peran penting dalam mengatur ekspresi gen tertentu. Dengan demikian, ini merangkum perbedaan antara metilasi DNA dan asetilasi histone.

Referensi:

1. Cheung, Peter, dan Priscilla Lau. “Regulasi epigenetik oleh metilasi histone dan varian histone.”Molekuler Endokrinologi, Oxford Academic, Mar. 2005.
2. Hamilton, James P. “Epigenetik: Prinsip dan Praktek.”Penyakit Pencernaan (Basel, Swiss), S. Karger AG, 2011.

Gambar milik:

1. "DNA Methylation" oleh Mariuswalter - karya sendiri (CC BY -SA 4.0) Via Commons Wikimedia
2. “Asetilasi Histone dan Deasetilasi” oleh Annabelle L. Rodd, Katherine Ververis, dan Tom C. Karmanisnis - Hindawi (CC oleh 3.0) Via Commons Wikimedia