Perbezaan utama antara metilasi DNA dan asetilasi histon ialah metilasi DNA menghasilkan asas DNA metilasi yang membawa kepada ketidakaktifan gen, manakala asetilasi histon ialah pengubahsuaian protein histon yang dikaitkan dengan struktur nukleosom.
Pengubahsuaian epigenetik ialah pengubahsuaian yang menghasilkan peraturan ekspresi gen tanpa menyebabkan sebarang perubahan pada jujukan asli DNA. Dalam hal ini, dua pengubahsuaian kimia utama, metilasi DNA dan pengubahsuaian histon, berlaku untuk menyebabkan perubahan orientasi dalam DNA, yang membawa kepada pengaktifan atau penyahaktifan ekspresi gen.
Apakah Metilasi DNA?
Metilasi DNA ialah pengubahsuaian epigenetik utama yang berlaku dalam sel. Ia mengubah atau mengawal ekspresi gen. Dalam fenomena ini, asas DNA dimetilasi dengan bantuan pemindahan metil. Kumpulan metil dipindahkan daripada S-adenosyl methionine. Metilasi rawak asas DNA membawa kepada ketidakaktifan ekspresi gen. Apabila metilasi DNA berlaku di kawasan kawal selia DNA seperti jujukan promoter, pulau CpG, unsur kawal selia proksimal dan distal, jujukan ini diubah suai, membawa kepada kehilangan fungsi kawasan kawal selia tersebut. Akibatnya, faktor transkripsi tidak akan mengikat seperti yang dijangkakan, dan ketidakaktifan atau penurunan regulasi ekspresi gen pada tahap transkrip berlaku. Tambahan pula, pengubahsuaian DNA ini juga akan mengurangkan pertalian polimerase RNA untuk kekal stabil semasa proses transkripsi.
Rajah 01: Metilasi DNA
Metilasi DNA atau hiper-metilasi kawasan DNA juga membawa kepada pencetakan genomik, yang merupakan proses penting dalam menyenyapkan gen terpilih sebagai kaedah mengawal ekspresi gen. Mutasi mengaktifkan metilasi DNA dalam gen. Faktor persekitaran, tekanan, diet, alkohol dan faktor eksogen lain juga mengaktifkan metilasi DNA. Contohnya, corak pemakanan berpanjangan yang mengandungi komposisi penderma metil yang tinggi boleh menyebabkan pengaktifan hiper metilasi DNA manakala corak pemakanan berpanjangan yang membentuk kepekatan penderma metil yang sangat rendah boleh menyebabkan penyahmetilasi DNA.
Apakah itu Histone Acetylation?
Pengubahsuaian histon ialah satu lagi jenis pengubahsuaian epigenetik yang menyebabkan peraturan gen. Terdapat banyak pengubahsuaian kimia yang berbeza berlaku pada protein histon berbeza yang dikaitkan dengan pembentukan nukleosom semasa organisasi kromosom eukariota. Pengubahsuaian ini termasuk fosforilasi, asetilasi, metilasi, glikosilasi dan ubiquitination.
Rajah 02: Asetilasi Histone
Acetylation histon dimediasi oleh enzim asetil transferase yang asetilasi sisa asid amino subunit histon yang berbeza. Sisa asid amino lisin daripada protein histon mudah diasetilasi. Selepas asetilasi, dekondensasi berlaku, menghasilkan struktur yang lebih terbuka. Ini akan membolehkan DNA terdedah lebih banyak untuk pengaktifan transkrip. Perubahan orientasi yang disebabkan oleh dekondensasi struktur nukleosom akan membolehkan RNA polimerase dan faktor transkripsi diambil dengan mudah untuk memulakan transkripsi. Sebaliknya, apabila deasetilasi histon berlaku, struktur nukleosom mengalami pemeluwapan, yang akan menghalang pengaktifan transkripsi.
Apakah Persamaan Antara Metilasi DNA dan Asetilasi Histone?
- Kedua-duanya ialah pengubahsuaian epigenetik yang berlaku untuk mengawal ekspresi gen.
- Kedua-duanya berlaku hanya dalam eukariota.
- Selain itu, pengubahsuaian kimia hasil daripada aktiviti enzimatik berlaku dalam kedua-dua senario.
- Faktor eksogen seperti persekitaran, tekanan, diet dan alkohol mengawal kedua-dua proses.
- Kedua-dua proses tidak akan mengakibatkan sebarang perubahan urutan DNA.
- Proses ini berlaku dalam nukleus.
Apakah Perbezaan Antara Metilasi DNA dan Asetilasi Histone?
Metilasi DNA dan asetilasi histon ialah kedua-dua pengubahsuaian epigenetik. Walau bagaimanapun, sementara metilasi DNA berlaku pada peringkat DNA, asetilasi histon ialah pengubahsuaian kovalen kimia yang berlaku dalam protein sebagai pengubahsuaian pasca terjemahan protein histon. Jadi, ini adalah perbezaan utama antara metilasi DNA dan asetilasi histon. Metilasi DNA menyahaktifkan transkripsi sambil menghalang permulaan transkripsi dan mengurangkan kestabilan RNA. Sebaliknya, asetilasi histon akan membawa kepada dekondensasi nukleosom yang membawa kepada pengaktifan transkripsi.
Maklumat di bawah menunjukkan perbezaan antara metilasi DNA dan asetilasi histon dalam bentuk jadual untuk perbandingan sebelah menyebelah.
Ringkasan – Metilasi DNA lwn Asetilasi Histone
Pengubahsuaian epigenetik adalah penting dalam membawa banyak kepelbagaian kepada laluan ekspresi gen dengan memudahkan peraturan sebagai tindak balas kepada turun naik persekitaran. Metilasi DNA dan asetilasi histon adalah dua jenis utama mekanisme epigenetik yang masing-masing menyahaktifkan dan mengaktifkan ekspresi gen. Walaupun kedua-dua mekanisme tidak mengubah urutan DNA, ia mengambil bahagian dalam mencipta perubahan orientasi DNA yang sama ada menggalakkan atau menghalang ekspresi gen. Metilasi DNA menghasilkan pengubahsuaian asas DNA dengan metilasinya. Sebaliknya, asetilasi histon ialah asetilasi sisa asid amino terpilih, yang membawa kepada kromatin terdekondensasi. Mekanisme ini diaktifkan sebagai tindak balas kepada rangsangan dan memainkan peranan penting dalam mengawal selia ekspresi gen tertentu. Oleh itu, ini meringkaskan perbezaan antara metilasi DNA dan asetilasi histon.
