DNT metilasiyası ilə histon asetilasiyası arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, DNT metilasiyası gen inaktivasiyasına səbəb olan metilləşdirilmiş DNT əsasları ilə nəticələnir, histon asetilasiyası isə nukleosom strukturu ilə əlaqəli histon zülallarının modifikasiyasıdır.
Epigenetik modifikasiyalar DNT-nin yerli ardıcıllığında heç bir dəyişikliyə səbəb olmadan gen ifadəsinin tənzimlənməsi ilə nəticələnən modifikasiyalardır. Bu baxımdan, DNT-də oriyentasiya dəyişikliklərinə səbəb olmaq üçün iki əsas kimyəvi modifikasiya, DNT metilasiyası və histon modifikasiyası baş verir və gen ifadəsinin aktivləşməsinə və ya inaktivasiyasına səbəb olur.
DNT metilasiyası nədir?
DNT metilasiyası hüceyrələrdə baş verən əsas epigenetik modifikasiyadır. Gen ifadəsini dəyişdirir və ya tənzimləyir. Bu fenomendə DNT əsasları metil transferazların köməyi ilə metilləşdirilir. Metil qrupları S-adenosil metionindən köçürülür. DNT əsaslarının təsadüfi metilasiyası gen ifadəsinin inaktivasiyasına gətirib çıxarır. DNT-nin metilasiyası promotor ardıcıllıqları, CpG adaları, proksimal və distal tənzimləyici elementlər kimi DNT-nin tənzimləyici bölgələrində baş verdikdə, bu ardıcıllıqlar dəyişdirilir və bu tənzimləyici bölgələrin funksiyalarının itirilməsinə səbəb olur. Nəticədə, transkripsiya faktorları gözlənildiyi kimi bağlanmayacaq və transkripsiya səviyyəsində gen ifadəsinin inaktivasiyası və ya aşağı tənzimlənməsi baş verir. Bundan əlavə, bu DNT modifikasiyaları transkripsiya prosesi zamanı sabit qalmaq üçün RNT polimerazanın yaxınlığını azaldacaq.
Şəkil 01: DNT metilasiyası
DNT metilasiyası və ya DNT bölgələrinin hiper-metilasiyası da genlərin ifadəsini tənzimləmə üsulu kimi seçilmiş genlərin susdurulmasında mühüm proses olan genomik imprintingə gətirib çıxarır. Mutasiyalar genlərdə DNT metilasiyasını aktivləşdirir. Ətraf mühit faktorları, stress, pəhriz, spirt və digər ekzogen amillər də DNT metilasiyasını aktivləşdirir. Məsələn, metil donorlarının yüksək tərkibini ehtiva edən uzunmüddətli pəhriz modeli DNT metilasiyasının hiperaktivləşməsinə, metil donorlarının çox aşağı konsentrasiyasını təşkil edən uzunmüddətli pəhriz modeli isə DNT-nin demetilasiyasına səbəb ola bilər.
Histon Asetilasiyası nədir?
Histon modifikasiyası gen tənzimlənməsinə səbəb olan epigenetik modifikasiyanın başqa bir növüdür. Eukariotların xromosom təşkili zamanı nukleosom əmələ gəlməsi ilə əlaqəli müxtəlif histon zülallarında çoxlu müxtəlif kimyəvi modifikasiyalar baş verir. Bu modifikasiyalara fosforlaşma, asetilləşmə, metilləşmə, qlikosilləşmə və ubiquitinasiya daxildir.
Şəkil 02: Histon Asetilasiyası
Histon asetilasiyası müxtəlif histon alt bölmələrinin amin turşusu qalıqlarını asetilatlayan asetiltransferaza fermentləri vasitəsilə həyata keçirilir. Histon zülallarının lizin amin turşusu qalıqları asanlıqla asetilləşir. Asetilasiyadan sonra dekondensasiya baş verir və daha açıq bir quruluş meydana gəlir. Bu, DNT-nin transkripsiya aktivləşdirilməsi üçün daha çox məruz qalmasına imkan verəcəkdir. Nükleosom strukturunun dekondensasiyası nəticəsində yaranan bu oriyentasiya dəyişikliyi RNT polimeraza və transkripsiya faktorlarını transkripsiyaya başlamaq üçün asanlıqla cəlb etməyə imkan verəcək. Bunun əksinə olaraq, histon deasetilasiyası baş verdikdə, nukleosom strukturu kondensasiyaya məruz qalır ki, bu da transkripsiyanın aktivləşməsinin qarşısını alacaq.
DNT metilasiyası və histon asetilasiyası arasında hansı oxşarlıqlar var?
- Hər ikisi gen ifadəsini tənzimləmək üçün baş verən epigenetik modifikasiyalardır.
- Hər ikisi yalnız eukariotlarda olur.
- Bundan başqa, fermentativ fəaliyyət nəticəsində kimyəvi modifikasiyalar hər iki ssenaridə baş verir.
- Ətraf mühit, stress, pəhriz və spirt kimi ekzogen amillər hər iki prosesi tənzimləyir.
- Hər iki proses heç bir DNT ardıcıllığının dəyişməsi ilə nəticələnməyəcək.
- Bu proseslər nüvədə baş verir.
DNT metilasiyası ilə histon asetilasiyası arasındakı fərq nədir?
DNT metilasiyası və histon asetilasiyası hər iki epigenetik modifikasiyadır. Bununla belə, DNT metilasiyası DNT səviyyəsində baş versə də, histon asetilasiyası histon zülallarının posttranslational modifikasiyası kimi zülallarda baş verən kimyəvi kovalent modifikasiyadır. Beləliklə, bu DNT metilasiyası ilə histon asetilasiyası arasındakı əsas fərqdir. DNT metilasiyası transkripsiyanın başlamasını maneə törətməklə və RNT sabitliyini az altmaqla transkripsiyanı inaktivləşdirir. Bunun əksinə olaraq, histon asetilasiyası nukleosomun dekondensasiyasına gətirib çıxararaq transkripsiyanın aktivləşməsinə səbəb olacaq.
Aşağıdakı infoqrafika yan-yana müqayisə üçün DNT metilasiyası və histon asetilasiyası arasındakı fərqləri cədvəl şəklində təqdim edir.
Xülasə – DNT metilasiyası vs histon asetilasiyası
Epigenetik modifikasiyalar ətraf mühitin dəyişmələrinə cavab olaraq tənzimləməni asanlaşdırmaqla gen ifadəsi yoluna çoxlu müxtəliflik gətirmək üçün vacibdir. DNT metilasiyası və histon asetilasiyası müvafiq olaraq gen ifadəsini təsirsiz hala gətirən və aktivləşdirən epigenetik mexanizmlərin iki əsas növüdür. Hər iki mexanizm DNT-nin ardıcıllığını dəyişdirməsə də, gen ifadəsini təşviq edən və ya maneə törədən DNT-nin oriyentasiya dəyişikliklərinin yaradılmasında iştirak edir. DNT metilasiyası DNT əsaslarını metilləşdirərək dəyişdirilməsi ilə nəticələnir. Bunun əksinə olaraq, histon asetilasiyası seçilmiş amin turşusu qalıqlarının asetilləşməsidir və dekondensasiya olunmuş xromatinə gətirib çıxarır. Bu mexanizmlər stimullara cavab olaraq işə salınır və müəyyən bir genin ifadəsinin tənzimlənməsində mühüm rol oynayır. Beləliklə, bu, DNT metilasiyası və histon asetilasiyası arasındakı fərqi ümumiləşdirir.
