Metilacija je kemijski postupak u kojem se metilna skupina prenosi s jedne molekule na drugu. U metilaciji DNA, metilna skupina spaja se s određenim dijelom DNA, mijenjajući tako građevni blok genetskog materijala.
Što je metilacija DNA?
U metilaciji DNA, metilna skupina spaja se s određenim dijelom DNA, mijenjajući tako građevni blok genetskog materijala. U metilaciji DNA, metilna skupina veže se na određene nukleotide DNA. DNA, također poznat kao deoksiribonukleinska kiselina, je nositelj genetske informacije. Uz pomoć podataka pohranjenih u DNK, proteini može se proizvesti. Struktura DNA odgovara strukturi konopnih ljestvi, pri čemu se niti konopnih ljestvi uvijaju u spiralnom uzorku da bi se stvorila takozvana dvostruka spiralna struktura. Bočni dijelovi ljestve od užeta izrađeni su od šećer i fosfat ostaci. Prečke konopnih ljestvi predstavljaju organske baze, baze DNA nazivaju se adenin, citozin, gvanin i timin. Dva baze svaki se spaja kao par čineći prečku ljestve od užeta. Parove baza čine dvije komplementarne baze: Adenin i Timin, te Citozin i Guanin. Nukleotid je molekula nastala iz a fosfatA šećer, i osnovna komponenta. Tijekom metilacije DNA, posebna enzimi, metiltransferaze, vežu metilnu skupinu na bazni citozin. Tako nastaje metilcitozin.
Funkcija i zadatak
Metilacije DNA smatraju se markerima koji omogućavaju stanici da koristi ili ne koristi određena područja DNA. Oni predstavljaju mehanizam za gen propis. Stoga bi se mogli pozvati i prekidači za uključivanje / isključivanje, jer metilacija baze u većini slučajeva sprječava kopiju pogođenog gen od transkribiranja DNA. Metilacija DNA osigurava da se DNA može koristiti na različite načine bez promjene same sekvence DNA. Metilacija stvara nove informacije o genomu, odnosno genetskom materijalu. To se naziva epigenomom i postupkom epigenetika. Epigenom je objašnjenje činjenice da identične genetske informacije mogu generirati različite stanice. Na primjer, ljudske matične stanice mogu stvoriti širok spektar tkiva. Jedna jajna stanica može čak stvoriti čitavo ljudsko biće. Epigenom stanice odlučuje koji će oblik i funkciju poprimiti. Označeni geni tako pokazuju stanici što treba učiniti za nju. Mišićna stanica koristi samo označene dijelove DNA koji su relevantni za njezin rad. Kao i živčane stanice, srce stanice ili stanice ment. Oznake metilnih skupina su fleksibilne. Mogu se ukloniti ili premjestiti. To bi učinilo prethodno deaktivirani DNA odjeljak ponovno aktivnim. Ta je fleksibilnost nužna jer postoji stalna interakcija između genoma i okoline. Metilacija DNA pojačava te utjecaje iz okoline. Metilacija DNA također može biti stabilna i nasljeđuje se od generacije stanica do generacije. Dakle, samo u zdravom tijelu slezena stanice se ikad mogu stvoriti u slezeni. To osigurava da dotični organ može ispuniti svoje zadatke. Međutim, epigenetske promjene mogu se prenositi ne samo s jedne stanice na sljedeću, već i s jedne generacije na sljedeću. Na primjer, crvi nasljeđuju imunitet na određene virusi putem metilacije DNA.
Bolesti i tegobe
Patološke promjene u epigenomu do danas su otkrivene u mnogim bolestima i identificirane su kao uzročnici bolesti u područjima imunologije, neurologije, a posebno onkologije. U tkivima zahvaćenim Raka, defekti u epigenomu gotovo su uvijek vidljivi uz nedostatke u sekvenci DNA same po sebi. U tumorima se često opaža abnormalni obrazac metilacije DNA. Metilacija se može povećati ili smanjiti. Oboje imaju dalekosežne posljedice za stanicu. U slučaju povećane metilacije, tj. Hipermetilacije, takozvani geni za supresiju tumora mogu se inaktivirati. Geni za suzbijanje tumora kontroliraju stanični ciklus i mogu izazvati programiranu staničnu smrt oštećene stanice ako degeneracija stanice predstoji. Ako su geni za supresiju tumora neaktivni, tumorske stanice mogu se nesmetano razmnožavati. U slučaju smanjene lokalne metilacije (hipometilacije), štetni se elementi DNA mogu nehotice aktivirati. U slučaju pogrešnog označavanja metilnim skupinama, to se naziva i epimutacijom. To dovodi do nestabilnosti genoma. Dokazano je da neke kancerogene tvari ometaju proces metilacije u stanicama. Promjene u obrascima metilacije razlikuju se od Raka pacijent na rak pacijent. Na primjer, pacijent sa jetra Raka ima različite obrasce metilacije od pacijenta s prostata Rak. Istraživači sve više mogu klasificirati tumore na temelju uzoraka metilacije. Istraživači također mogu reći koliko je tumor napredovao i, u najboljem slučaju, kako se može liječiti. Međutim, analiza metilacije DNA kao dijagnostičke i terapijske metode još nije u potpunosti razvijena, pa će proći nekoliko godina prije nego što se metode stvarno koriste izvan područja istraživanja. Vrlo specifična bolest koja svoje porijeklo ima u metilaciji je ICF sindrom. Uzrokovana je mutacijom DNA metiltransferaze, enzima koji spaja metilne skupine s nukleotidima. To dovodi do podmetilacije DNA u pogođenih osoba. Rezultat su ponavljajuće infekcije zbog imunodeficijencije, U Dodatku, nizak rast i može doći do neuspjeha u napredovanju.
