ДНК метилдөөсү менен гистон ацетилденүүсүнүн негизги айырмасы, ДНК метилдениши гендин активдештирилишине алып келген метилденген ДНК негиздерин пайда кылат, ал эми гистон ацетилизациясы нуклеосоманын түзүлүшү менен байланышкан гистон белокторунун модификациясы болуп саналат.
Эпигенетикалык модификациялар – бул ДНКнын жергиликтүү ырааттуулугуна эч кандай өзгөрүү алып келбестен ген экспрессиясын жөнгө салууга алып келген модификациялар. Бул жагынан алганда, эки негизги химиялык модификациялар, ДНК methylation жана гистон модификациясы, ген экспрессиясын активдештирүү же инактивдештирүү алып келип, ДНКда ориентациялык өзгөрүүлөрдү пайда кылат.
ДНК метилизациясы деген эмне?
ДНК метилизациясы клеткаларда орун алган негизги эпигенетикалык модификация болуп саналат. Ал гендин экспрессиясын өзгөртөт же жөнгө салат. Бул кубулушта ДНК негиздери метилтрансферазалардын жардамы менен метилденет. метил топтору S-аденозил метионинден берилет. ДНК негиздеринин туш келди метилдениши ген экспрессиясынын инактивацияланышына алып келет. ДНКнын метилдениши ДНКнын промотордук тизмектер, CpG аралдары, проксималдык жана дисталдык жөнгө салуучу элементтери сыяктуу жөнгө салуучу аймактарында ишке ашканда, бул ырааттуулуктар өзгөртүлүп, ошол жөнгө салуучу аймактардын функциясынын жоголушуна алып келет. Натыйжада, транскрипция факторлору күтүлгөндөй байланышпайт жана транскрипция деңгээлинде ген экспрессиясынын инактивациясы же төмөндөшү ишке ашат. Мындан тышкары, бул ДНК модификациялары транскрипция процессинде туруктуу бойдон калуу үчүн РНК полимеразанын жакындыгын азайтат.
01-сүрөт: ДНК метилдениши
ДНКнын метилдениши же ДНК аймактарынын гипер-метиляциясы да гендердин экспрессиясын жөнгө салуу ыкмасы катары тандалган гендерди өчүрүүдө маанилүү процесс болуп саналган геномдук импринтингге алып келет. Мутациялар гендердеги ДНК метилизациясын активдештирет. Экологиялык факторлор, стресс, диета, спирт жана башка экзогендик факторлор да ДНКнын метилизациясын активдештирет. Мисалы, метил донорлорунун жогорку курамын камтыган узакка созулган диета ДНК метилденишинин гипер-активациясына алып келиши мүмкүн, ал эми метил донорлорунун өтө төмөн концентрациясын түзгөн узакка созулган диета ДНКнын деметилизациясына алып келиши мүмкүн.
Гистон ацетилдөө деген эмне?
Гистондун модификациясы гендик жөнгө салууну пайда кылган эпигенетикалык модификациянын дагы бир түрү. Эукариоттордун хромосомалык түзүлүшүндө нуклеосомалардын пайда болушу менен байланышкан ар кандай гистон протеиндеринде көптөгөн ар кандай химиялык модификациялар болот. Бул модификацияларга фосфорлануу, ацетилдөө, метилдөө, гликозилдөө жана убиквитинация кирет.
02-сүрөт: Гистондун ацетилдеши
Гистонду ацетилдештирүү ацетилтрансфераза ферменттери аркылуу ишке ашырылат, алар гистондун ар түрдүү суббирдиктеринин аминокислота калдыктарын ацетилдейт. Гистон белокторунун лизин аминокислотасынын калдыктары бат эле ацетилденет. Ацетилденгенден кийин деконденсация жүрүп, ачык структура пайда болот. Бул ДНКны транскрипциялоо активдештирүү үчүн көбүрөөк ачыкка чыгарууга мүмкүндүк берет. Нуклеосоманын структурасынын деконденсациясынан келип чыккан бул ориентациялык өзгөрүү РНК полимеразага жана транскрипция факторлоруна транскрипцияны баштоо үчүн оңой тартылууга мүмкүндүк берет. Ал эми, гистондун деацетилдениши ишке ашканда, нуклеосоманын структурасы конденсацияга дуушар болот, бул транскрипциянын активдешүүсүнө жол бербейт.
ДНК метилдөө жана гистон ацетилдөө ортосунда кандай окшоштуктар бар?
- Экөө тең ген экспрессиясын жөнгө салуу үчүн орун алган эпигенетикалык модификациялар.
- Экөө тең эукариоттордо гана орун алат.
- Андан тышкары, ферменттик активдүүлүктүн натыйжасында химиялык модификациялар эки сценарийде тең ишке ашат.
- Айлана-чөйрө, стресс, диета жана спирт сыяктуу экзогендик факторлор эки процессти тең жөнгө салат.
- Экөө тең ДНК ырааттуулугун өзгөртүүгө алып келбейт.
- Бул процесстер ядродо ишке ашат.
ДНК метилдөө жана гистон ацетилдөө ортосунда кандай айырма бар?
ДНК метилдөө жана гистон ацетилдөө эпигенетикалык модификациялар болуп саналат. Бирок, ДНК methylation ДНК деъгээлинде ишке ашат, ал эми гистон acetylation гистон протеиндердин пост-трансляциялык модификациясы катары белоктордо болуп жаткан химиялык коваленттүү модификация. Ошентип, бул ДНК methylation жана гистон acetylation ортосундагы негизги айырма. ДНК метилизациясы транскрипцияны инактивациялоо менен бирге транскрипциянын башталышын бөгөттөп, РНКнын туруктуулугун төмөндөтөт. Ал эми гистондун ацетилдениши нуклеосоманын деконденсацияланышына алып келип, транскрипциянын активдешине алып келет.
Төмөндөгү инфографикада ДНК метилденүүсү менен гистон ацетилденүүсүнүн ортосундагы айырмачылыктар жанаша салыштыруу үчүн таблица түрүндө берилген.
Кыскача маалымат – ДНК метилдениши жана гистондун ацетилдениши
Эпигенетикалык модификациялар айлана-чөйрөнүн өзгөрүшүнө жооп иретинде жөнгө салууну жеңилдетүү аркылуу ген экспрессия жолуна көп түрдүүлүктү алып келүү үчүн маанилүү. ДНК methylation жана гистон acetylation тиешелүүлүгүнө жараша ген экспрессиясын inactivate жана жандандыруу эпигенетикалык механизмдердин эки негизги түрү болуп саналат. Эки механизм тең ДНКнын ырааттуулугун өзгөртпөстөн, ал ДНКнын ориентациялык өзгөрүүлөрүн түзүүгө катышат, алар гендин экспрессиясына көмөктөшөт. ДНКнын метилдениши ДНКнын негиздерин метилдөө жолу менен өзгөртүүгө алып келет. Ал эми гистонду ацетилдештирүү - бул конденсацияланган хроматинге алып баруучу тандалган аминокислота калдыктарынын ацетилдештирүү. Бул механизмдер стимулдарга жооп катары иштетилет жана белгилүү бир гендин экспрессиясын жөнгө салууда маанилүү роль ойнойт. Ошентип, бул ДНК метилдөө жана гистон ацетилдөө ортосундагы айырманы жалпылайт.
