Diferença chave - DNA vs metilação de histona
A metilação é o processo biológico pelo qual um grupo metil (CH 3) é adicionado a uma molécula e modificado para aumentar ou reprimir sua atividade. No contexto da genética, a metilação pode ocorrer em dois níveis: metilação do DNA e metilação das histonas. Ambos os processos afetam diretamente o processo de transcrição de genes e controlam a expressão de genes. Na metilação do DNA, um grupo metil é adicionado à citosina ou ao nucleotídeo de adenina da molécula de DNA, que modifica os dois resíduos de nucleotídeos para reprimir a função da transcrição do gene e prevenir a expressão dos genes. Na metilação da histona, um grupo metil é adicionado aos aminoácidos da proteína histona. Esta é a principal diferença entre o DNA e a metilação das histonas.
CONTEÚDO
1. Visão geral e diferença principal
2. O que é metilação de DNA
3. O que é metilação de histona
4. Semelhanças entre DNA e metilação de histona
5. Comparação lado a lado - DNA vs metilação de histona em forma tabular
6. Resumo
O que é metilação de DNA?
O processo epigenético pelo qual os grupos metil são adicionados a uma molécula de DNA para controlar a expressão dos genes é conhecido como metilação do DNA. A metilação do DNA não altera a sequência do DNA, mas afeta a atividade do DNA. Este processo é necessário para o desenvolvimento normal de um organismo e está ligado a muitos processos importantes do corpo que incluem preservação da estabilidade cromossômica, desenvolvimento embrionário, carcinogênese, envelhecimento, inativação do cromossomo X e repressão de elementos transponíveis. Quando o processo de metilação ocorre em uma região promotora de um gene, ele está envolvido na repressão da transcrição do gene. Uma molécula de DNA consiste em uma combinação de quatro (04) nucleotídeos: adenina, guanina, timina e citosina. Das quatro bases do DNA, a adenina e a citosina podem ser metiladas. Durante a metilação do DNA,um grupo metil é adicionado ao 5o carbono do anel de citosina para converter a base de citosina em 5-metilcitosina. Este processo de modificação do resíduo de citosina é catalisado por uma enzima conhecida como DNA metiltransferase. Uma base de citosina modificada está presente ao lado de uma base de guanina. Portanto, na estrutura em dupla hélice do DNA, as bases da citosina modificadas estão presentes diagonalmente entre si nas fitas opostas do DNA.
Figura 01: metilação de DNA
A metilação da adenina é um processo encontrado em plantas, bactérias e mamíferos. A metilação do DNA de plantas e outros organismos é encontrada em três contextos de sequência diferentes. Eles são CG, CHH e CHG, onde H se refere a Adenina, Timina ou Citosina.
O que é metilação de histona?
A histona é uma proteína que compõe o nucleossomo, que é a unidade estrutural do cromossomo eucariótico. O nucleossomo envolve a dupla hélice do DNA, o que resulta na formação de cromossomos. A metilação da histona é um processo que transfere grupos metil para os aminoácidos da proteína histona. O DNA é enrolado em torno de dois conjuntos de proteínas histonas idênticas, conhecidas como octâmero de proteína. Os quatro tipos de proteínas histonas (duas cópias cada) envolvidas nesta formação são H2A, H2b, H3 e H4. Esses quatro tipos de proteínas histonas consistem em uma extensão da cauda. Essas extensões da cauda atuam como alvos da modificação do nucleossomo por metilação. A ativação e inativação do DNA dependem muito do resíduo da cauda que é metilado e de sua capacidade de metilação.
Figura 02: Metilação de histona
A metilação das histonas afeta diretamente a transcrição dos genes. Ele tem a capacidade de aumentar ou diminuir o processo, o que depende do tipo de aminoácidos na proteína histona a ser metilada e do número de grupos metil anexados. O processo de transcrição é intensificado devido a algumas reações de metilação que enfraquecem as ligações presentes entre as caudas das histonas e o DNA. Isso ocorre devido à habilitação do processo de desenrolamento do DNA do nucleossomo que facilita a interação entre os fatores de transcrição, polimerases e DNA. Este processo é uma etapa crítica na regulação da expressão gênica e resulta na expressão de diferentes genes por diferentes células. A metilação das proteínas histonas ocorre nos resíduos da cauda,mais comumente em resíduos de lisina (K) de caudas de histona de H3 e H4 e também em arginina (R). Lisina e arginina são aminoácidos. A histona metiltransferase é uma enzima que é utilizada para transferir grupos metil para a lisina e arginina, os resíduos da cauda das proteínas histonas H3 e H4.
Qual é a semelhança entre DNA e metilação de histonas?
Em ambos os processos, grupos metil são adicionados
Qual é a diferença entre DNA e metilação de histonas?
Artigo Diff meio antes da tabela
DNA vs Metilação de histona |
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| A adição de um grupo metil aos nucleotídeos de citosina ou adenina de uma molécula de DNA é conhecida como metilação do DNA. | A transferência de grupos metil para os aminoácidos das proteínas histonas é conhecida como metilação das histonas. |
| Catalisador | |
| A adição do grupo metil ao resíduo de citosina é catalisada pela DNA metiltransferase. | A reação que transfere grupos metil para o aminoácido da proteína histona é catalisada pela histona metiltransferase. |
| Função | |
| Se a metilação do DNA ocorrer na região promotora de um gene, ela suprime a transcrição dos genes e impede a expressão do gene. | Se ocorrer metilação das histonas, ela promove o desenrolamento do DNA do nucleossomo envolvido e facilita a interação dos fatores de transcrição e polimerases com o DNA e melhora o processo de transcrição do gene. |
Resumo - DNA vs Metilação de histona
A metilação é um processo pelo qual um grupo metil é adicionado a uma molécula como DNA ou proteína. No contexto da genética, a metilação do DNA e a metilação das histonas afetam diretamente a regulação da transcrição de um gene e controlam a expressão gênica das células. As reações de metilação do DNA e metilação das histonas são catalisadas pelo DNA e pela metiltransferase da histona, respectivamente. Quando um grupo metil é adicionado ao DNA, é conhecido como metilação do DNA e quando um grupo metil é adicionado aos aminoácidos da proteína histona, é conhecido como metilação das histonas. Esta é a diferença entre DNA e metilação das histonas.
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