Methylace DNA

Umělecké ztvárnění methylovaného fragmentu DNA (methylace na dvou cytosinech ve střední části molekuly)

Methylace DNA je pojem, který označuje modifikaci nukleových bází cytosinu a adeninu kovalentním připojením methylového zbytku. U adeninu je methyl připojen na šestý dusík, u cytosinu buďto na čtvrtý dusík či pátý uhlík (5-methyl cytosin).[1][2]

Přítomnost 5-methylcytosinu u eukaryot společně s post-translačními úpravami histonů patří mezi epigenetické modifikace DNA, kteréžto bez nutnosti změny genetického kódu regulují genovou expresi v dané buňce, čímž ovlivňují vývoj kmenových buněk a buněčnou diferenciaci. Methylace DNA mimoto hraje také roli v replikaci, rekombinaci a opravě DNA a supresi transponovatelných elementů a retrovirové DNA. Změny v epigenetických regulačních mechanismech provázejí proces stárnutí a za patologických podmínek přispívají ke vzniku rakoviny[3] a autoimunitních či degenerativních onemocnění. Ztráta jedné z methyltransferáz, tedy enzymů, které katalyzují vznik 5-methylcytosinu a udržují tak methylační vzory, je letální.[1][4][5]

Přítomnost 5-methylcytosinu je velmi prastará epigenetická modifikace DNA, která se vyskytuje jak u archebakterií, tak i u bakterií a eukaryot. U některých organismů však byla druhotně v průběhu evoluce ztracena, například u kvasinky Saccharomyces cerevisiae či u hlísta Caenorhabditis elegans.[6]

  1. a b Kim JK, Samaranayake M, Pradhan S. Epigenetic Mechanisms in Mammals. Cell Mol Life Sci. 2009, s. 596-612. DOI 10.1007/s00018-008-8432-4. PMID 18985277. 
  2. Albu RF, Jurkowski TP, Jeltsch A. The Caulobacter crescentus DNA-(adenine-N6)-methyltransferase CcrM methylates DNA in a distributive manner. Nucleic Acids Res. 2012, s. 1708-16. DOI 10.1093/nar/gkr768. PMID 21926159. 
  3. New study challenges longstanding assumption about the cause of the genome's most common mutation. medicalxpress.com [online]. [cit. 2024-10-11]. Dostupné online. 
  4. Hashimoto H, Vertino PM, Cheng X. Molecular Coupling of DNA Methylation and Histone Methylation. Epigenomics. 2010, s. 657-69. PMID 21339843. 
  5. Cheng X, Blumenthal RM. Mammalian DNA methyltranferases: a structural perspective. Structure. 2008, s. 341-50. DOI 10.1016/j.str.2008.01.004. PMID 18334209. 
  6. Buck-Koehntop BA, Defossez PA. On how mammalian transcription factors recognize methylated DNA. Epigenetics. 2013, s. 131-7. DOI 10.4161/epi.23632. PMID 23324617. 

From Wikipedia, the free encyclopedia · View on Wikipedia

Developed by Nelliwinne