Perbedaan Antara DNA dan Metilasi Histone | DNA vs Histone Methylation
Perbedaan Kunci - Metilasi DNA vs Histone
Metilasi adalah proses biologis dimana kelompok metil (CH 3 ) ditambahkan ke molekul dan dimodifikasi untuk meningkatkan atau menekan aktivitasnya. Dalam konteks genetika, metilasi dapat terjadi pada dua tingkat: metilasi DNA dan metilasi histon. Kedua proses tersebut secara langsung mempengaruhi proses transkripsi gen dan mengendalikan ekspresi gen. Dalam metilasi DNA, gugus metil ditambahkan ke sitosin atau nukleotida adenin dari molekul DNA, yang memodifikasi dua residu nukleotida untuk menekan fungsi transkripsi gen dan mencegah ekspresi gen. Dalam metilasi histon, gugus metil ditambahkan ke asam amino dari protein histone . Inilah perbedaan utama antara DNA dan metilasi histon.
DAFTAR ISI1. Ikhtisar dan Perbedaan Kunci
2. Apa itu Metilasi DNA
3. Apa itu Metilasi Histone
4. Kemiripan Antara DNA dan Metilasi Histone
5. Perbandingan Side by Side - DNA vs Methylation Histone dalam Bentuk Tabular
6. Ringkasan
Apakah Metilasi DNA itu?
Proses epigenetik dimana kelompok metil ditambahkan ke molekul DNA untuk mengendalikan ekspresi gen dikenal sebagai metilasi DNA. Metilasi DNA tidak mengubah urutan DNA namun mempengaruhi aktivitas DNA. Proses ini diperlukan untuk perkembangan normal organisme dan terkait dengan banyak proses penting tubuh yang meliputi pelestarian stabilitas kromosom, perkembangan embrio, karsinogenesis, penuaan, inaktivasi x-kromosom dan penindasan elemen transposabel. Ketika proses metilasi terjadi di daerah promoter gen, ia terlibat dalam represi transkripsi gen. Molekul DNA terdiri dari kombinasi empat (04) nukleotida: adenin, guanin, timin dan sitosin. Dari empat basis DNA, adenin dan sitosin dapat dimetilasi. Selama metilasi DNA, gugus metil ditambahkan ke karbon cincin sitosin 5
th untuk mengubah basis sitosin menjadi 5-methylcytosine. Proses modifikasi residu sitosin ini dikatalisis oleh enzim yang dikenal sebagai DNA methyltransferase. Basa sitosin yang dimodifikasi hadir di samping dasar guanin. Oleh karena itu, dalam struktur heliks ganda DNA, basis sitosin yang dimodifikasi hadir secara diagonal satu sama lain pada untai DNA yang berlawanan. - 02 ->
Gambar 01: Metilasi DNA
Metilasi adenine adalah proses yang ditemukan pada tumbuhan, bakteri dan mamalia. Metilasi DNA tumbuhan dan organisme lainnya ditemukan dalam tiga konteks urutan yang berbeda. Mereka adalah CG, CHH dan CHG, di mana H mengacu pada Adenine, Thinine atau Cytosine.
Histone adalah protein yang membentuk nukleosom, yang merupakan unit struktural kromosom eukariotik. Nukleosom membungkus heliks ganda DNA yang menghasilkan pembentukan kromosom. Metilasi histone adalah proses yang mentransfer kelompok metil ke asam amino dari protein histone. DNA luka di sekitar dua set protein histon identik yang disebut sebagai protein octamer. Keempat jenis protein histon (dua eksemplar masing-masing) 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 metilasinya.
Gambar 02: Metilasi Histone
Metilasi dari histones secara langsung mempengaruhi transkripsi gen. Ini memiliki kemampuan untuk meningkatkan atau mengurangi proses, yang bergantung pada jenis asam amino dalam protein histone yang harus dimetilasi dan jumlah gugus metil yang dilekatkan. Proses transkripsi ditingkatkan karena beberapa reaksi metilasi yang melemahkan ikatan yang ada antara ekor histon dan DNA. Hal ini terjadi karena memungkinkan proses uncoiling DNA dari nukleosom yang memfasilitasi interaksi antara faktor transkripsi, polimerase dan DNA. Proses ini merupakan langkah penting dalam pengaturan ekspresi gen dan menghasilkan ekspresi gen yang berbeda oleh sel yang berbeda. Metilasi protein histone terjadi pada residu ekor, paling sering pada residu lisin (K) pada ekor histon dari H3 dan H4 dan juga pada arginin (R) juga. Lisin dan arginin adalah asam amino. Histone methyltransferase adalah enzim yang digunakan untuk mentransfer kelompok metil ke lisin dan arginin, residu ekor protein hinone H3 dan H4.
Apa Kesamaan Antara DNA dan Metilasi Histone?
Pada kedua proses tersebut, ditambahkan kelompok metil.
- Apa Perbedaan Antara DNA dan Metilasi Histone?
Perbedaan antara kelompok metil dengan sitosin atau nukleotida adenin dari molekul DNA dikenal sebagai metilasi DNA.
Pengalihan gugus metil ke asam amino dari protein histone dikenal sebagai metilasi histon.
Katalis |
|
| Penambahan kelompok metil ke residu sitosin dikatalisis oleh DNA methyltransferase. Reaksi yang memindahkan kelompok metil ke asam amino protein histone dikatalisis oleh histone methyltransferase. | Fungsi |
| Jika metilasi DNA terjadi di daerah promoter gen, ia akan menekan transkripsi gen dan mencegah ekspresi gen. | |
| Jika metilasi histon terjadi, ia mempromosikan uncoiling DNA dari nukleosom yang dibungkus dan memfasilitasi interaksi faktor transkripsi dan polimerase dengan DNA dan meningkatkan proses transkripsi gen. | Ringkasan - DNA vs Methylation Histone |
| Metilasi adalah proses dimana kelompok metil ditambahkan ke molekul seperti DNA atau protein. Dalam konteks genetika, metilasi DNA dan metilasi histon secara langsung mempengaruhi regulasi transkripsi gen dan mengendalikan ekspresi gen sel. Reaksi metilasi DNA dan metilasi histone dikatalisis oleh DNA dan histone methyltransferase. Bila gugus metil ditambahkan ke DNA, ia dikenal sebagai metilasi DNA dan bila gugus metil ditambahkan ke asam amino dari protein histon, ia dikenal sebagai metilasi histon. Ini adalah perbedaan antara DNA dan metilasi histon. | |
| Download PDF Versi DNA dan Methylation Histone | Anda dapat mendownload versi PDF dari artikel ini dan menggunakannya untuk tujuan offline sesuai catatan kutipan. Silahkan download PDF version disini Perbedaan Antara DNA dan Methylation Histone |
Referensi:
1. Rose, Nathan R., dan Robert J. Klose. "Memahami hubungan antara methylation DNA dan metil lysine histone. "Biochimica et Biophysica Acta, Pub Elsevier. Co, 2014, tersedia di sini. Diakses 29 Agustus 2017
2. Kondo, Yutaka. "Epigenetic Cross-Talk antara Metilasi DNA dan Modifikasi Histon di Kanker Manusia. "Yonsei Medical Journal, Yonsei University College of Medicine, 31 Agustus 2009, Tersedia di sini. Diakses 29 Agustus 2017
Gambar Courtesy:
1. "Metilasi DNA" Oleh Mariuswalter - Karya Sendiri (CC BY-SA 4. 0) via Commons Wikimedia
2. "Gambar 16 03 02" Oleh CNX OpenStax (CC BY 4. 0) melalui Commons Wikimedia
