Μεθυλίωση του DNA
Η μεθυλίωση του DNA είναι ο κύριος τρόπος προσαρμογής της γονιδιακής δραστηριότητας κατά τη διάρκεια της ζωής, ιδίως κατά την πρώιμη ανάπτυξη.
Πρόκειται για μια διαδικασία με την οποία προστίθενται μεθυλικές ομάδες στο DNA. Αυτό καταστέλλει τη μεταγραφή γονιδίων. Δύο από τα τέσσερα νουκλεοτίδια του DNA, η κυτοσίνη και η αδενίνη, μπορούν να μεθυλιωθούν. Δεδομένου ότι η μεθυλίωση της αδενίνης περιορίζεται στους προκαρυώτες, όλη η μεταγραφή των ευκαρυωτών ρυθμίζεται με την καταστολή της κυτοσίνης.
Η καταστολή των γονιδίων αποτελεί τη βάση της επιγενετικής, της μελέτης των αλλαγών στη γονιδιακή δραστηριότητα που δεν προκαλούνται από αλλαγές στην αλληλουχία του DNA. Είναι η μελέτη της γονιδιακής έκφρασης, του τρόπου με τον οποίο τα γονίδια επιφέρουν τα φαινοτυπικά τους αποτελέσματα.
Οι αλλαγές στη γονιδιακή δραστηριότητα λόγω της μεθυλίωσης μπορεί να διαρκέσουν για το υπόλοιπο της ζωής του κυττάρου και για πολλές γενεές κυττάρων μέσω των κυτταρικών διαιρέσεων. Ωστόσο, δεν υπάρχει καμία αλλαγή στην υποκείμενη αλληλουχία του DNA του οργανισμού. Αντίθετα, μη κληρονομικοί παράγοντες προκαλούν διαφορετική συμπεριφορά (έκφραση) των γονιδίων του οργανισμού.
Απεικόνιση ενός μορίου DNA που είναι μεθυλιωμένο στις δύο κεντρικές κυτοσίνες. Η μεθυλίωση του DNA διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην επιγενετική γονιδιακή ρύθμιση στην ανάπτυξη και τις ασθένειες
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Q: Τι είναι η μεθυλίωση του DNA;
A: Η μεθυλίωση του DNA είναι η διαδικασία προσθήκης μεθυλικών ομάδων στο DNA για την καταστολή της μεταγραφής γονιδίων και την προσαρμογή της γονιδιακής δραστηριότητας κατά τη διάρκεια της ζωής, ιδίως κατά την πρώιμη ανάπτυξη.
Ερ: Ποια νουκλεοτίδια στο DNA μπορούν να μεθυλιωθούν;
Α: Η κυτοσίνη και η αδενίνη μπορούν να μεθυλιωθούν, αλλά η μεθυλίωση της αδενίνης περιορίζεται στους προκαρυώτες, οπότε όλη η μεταγραφή των ευκαρυωτών ρυθμίζεται με την καταστολή της μεθυλίωσης της κυτοσίνης.
Ερ: Τι είναι η επιγενετική;
Α: Η επιγενετική είναι η μελέτη των αλλαγών στη γονιδιακή δραστηριότητα που δεν προκαλούνται από αλλαγές στην αλληλουχία του DNA, αλλά αντίθετα προκαλούνται από μη κληρονομικούς παράγοντες που καταστέλλουν τη γονιδιακή μεταγραφή μέσω της μεθυλίωσης του DNA.
Ερ: Ποια είναι η βάση της επιγενετικής;
Α: Η βάση της επιγενετικής είναι η καταστολή των γονιδίων μέσω της μεθυλίωσης του DNA για τη ρύθμιση της γονιδιακής μεταγραφής και την αλλαγή της γονιδιακής δραστηριότητας κατά τη διάρκεια της ζωής, ιδίως κατά την πρώιμη ανάπτυξη.
Ερ: Τι είναι η μελέτη της γονιδιακής έκφρασης;
Α: Η μελέτη της γονιδιακής έκφρασης είναι η μελέτη του τρόπου με τον οποίο τα γονίδια επιφέρουν τα φαινοτυπικά τους αποτελέσματα, τα οποία ρυθμίζονται με την καταστολή της γονιδιακής μεταγραφής μέσω της μεθυλίωσης του DNA.
Ερ: Πόσο καιρό μπορούν να διαρκέσουν οι αλλαγές στη γονιδιακή δραστηριότητα μέσω της μεθυλίωσης;
Α: Οι αλλαγές στη γονιδιακή δραστηριότητα από τη μεθυλίωση μπορούν να διαρκέσουν για το υπόλοιπο της ζωής του κυττάρου και για πολλές γενεές κυττάρων μέσω των κυτταρικών διαιρέσεων.
Ερ: Αλλάζει η μεθυλίωση του DNA την υποκείμενη αλληλουχία του DNA του οργανισμού;
Α: Όχι, η μεθυλίωση του DNA δεν αλλάζει την υποκείμενη αλληλουχία του DNA του οργανισμού, αλλά προκαλεί διαφορετική συμπεριφορά (έκφραση) των γονιδίων του οργανισμού μέσω της καταστολής της γονιδιακής μεταγραφής.
