DNK metilatsiyasi va giston atsetilatsiyasi oʻrtasidagi asosiy farq shundaki, DNK metilatsiyasi natijasida gen inaktivatsiyasiga olib keladigan metillangan DNK asoslari hosil boʻladi, giston atsetilatsiyasi esa nukleosoma tuzilishi bilan bogʻliq boʻlgan giston oqsillarining modifikatsiyasi hisoblanadi.
Epigenetik modifikatsiyalar - bu DNKning mahalliy ketma-ketligiga hech qanday o'zgarish kiritmasdan gen ekspressiyasini tartibga solishga olib keladigan modifikatsiyalar. Shu munosabat bilan, ikkita asosiy kimyoviy modifikatsiya, DNK metilatsiyasi va giston modifikatsiyasi DNKda orientatsion o'zgarishlarni keltirib chiqaradi, bu gen ekspressiyasining faollashishi yoki inaktivatsiyasiga olib keladi.
DNK metilatsiyasi nima?
DNK metilatsiyasi hujayralarda sodir bo'ladigan asosiy epigenetik modifikatsiyadir. U gen ifodasini o'zgartiradi yoki tartibga soladi. Bu hodisada DNK asoslari metiltransferazalar yordamida metillanadi. Metil guruhlari S-adenozil metionindan ko'chiriladi. DNK asoslarining tasodifiy metilatsiyasi gen ekspressiyasining inaktivatsiyasiga olib keladi. DNK metilatsiyasi promotor ketma-ketliklari, CpG orollari, proksimal va distal tartibga soluvchi elementlar kabi DNKning tartibga soluvchi hududlarida sodir bo'lganda, bu ketma-ketliklar o'zgartiriladi va bu tartibga soluvchi hududlarning funktsiyalarini yo'qotadi. Natijada, transkripsiya omillari kutilganidek bog'lanmaydi va transkripsiya darajasida gen ekspressiyasining inaktivatsiyasi yoki pastga regulyatsiyasi sodir bo'ladi. Bundan tashqari, ushbu DNK modifikatsiyalari transkripsiya jarayonida barqaror qolish uchun RNK polimeraza yaqinligini kamaytiradi.
01-rasm: DNK metilatsiyasi
DNK metilatsiyasi yoki DNK mintaqalarining giper-metilatsiyasi ham genomik imprintingga olib keladi, bu genlarning ifodasini tartibga solish usuli sifatida tanlangan genlarni o'chirishda muhim jarayondir. Mutatsiyalar genlarda DNK metilatsiyasini faollashtiradi. Atrof-muhit omillari, stress, ovqatlanish, spirtli ichimliklar va boshqa ekzogen omillar ham DNK metilatsiyasini faollashtiradi. Misol uchun, metil donorlarining yuqori tarkibini o'z ichiga olgan uzoq muddatli parhez DNK metilatsiyasining yuqori faollashuviga olib kelishi mumkin, metil donorlarining juda past konsentratsiyasini tashkil etuvchi uzoq muddatli parhez DNKning demetilatsiyasiga olib kelishi mumkin.
Giston asetilatsiyasi nima?
Giston modifikatsiyasi epigenetik modifikatsiyaning yana bir turi bo'lib, genlarni tartibga solishga olib keladi. Eukariotlarning xromosoma tuzilishi jarayonida nukleosoma shakllanishi bilan bog'liq bo'lgan turli xil giston oqsillarida juda ko'p turli xil kimyoviy modifikatsiyalar mavjud. Bu modifikatsiyalarga fosforlanish, atsetillanish, metillanish, glikozillanish va ubiquitinatsiya kiradi.
02-rasm: giston asetilatsiyasi
Giston atsetilatsiyasi turli giston boʻlinmalarining aminokislota qoldiqlarini atsetillovchi atsetiltransferaza fermentlari orqali amalga oshiriladi. Giston oqsillarining lizin aminokislota qoldiqlari tezda asetillanadi. Asetilatsiyadan keyin dekondensatsiya sodir bo'lib, yanada ochiq tuzilish hosil qiladi. Bu transkripsiya faollashuvi uchun DNKni ko'proq ta'sir qilish imkonini beradi. Nukleosoma strukturasining dekondensatsiyasi natijasida yuzaga keladigan ushbu orientatsiya o'zgarishi RNK polimeraza va transkripsiya omillarini transkripsiyani boshlash uchun osongina jalb qilish imkonini beradi. Aksincha, giston deasetilatsiyasi sodir bo'lganda, nukleosoma tuzilishi kondensatsiyaga uchraydi, bu esa transkripsiyaning faollashishiga to'sqinlik qiladi.
DNK metilatsiyasi va giston asetilatsiyasi oʻrtasidagi oʻxshashliklar qanday?
- Ikkalasi ham gen ekspressiyasini tartibga solish uchun amalga oshiriladigan epigenetik modifikatsiyalardir.
- Ikkalasi ham faqat eukariotlarda sodir bo'ladi.
- Bundan tashqari, fermentativ faollik natijasida kimyoviy modifikatsiyalar ikkala stsenariyda ham sodir boʻladi.
- Atrof-muhit, stress, ovqatlanish va spirtli ichimliklar kabi ekzogen omillar ikkala jarayonni ham tartibga soladi.
- Ikkala jarayon ham DNK ketma-ketligini oʻzgartirmaydi.
- Bu jarayonlar yadroda sodir boʻladi.
DNK metilatsiyasi va giston asetilatsiyasi oʻrtasidagi farq nima?
DNK metilatsiyasi va giston atsetilatsiyasi ikkala epigenetik modifikatsiyadir. Biroq, DNK metilatsiyasi DNK darajasida sodir bo'lsa-da, giston atsetilatsiyasi giston oqsillarining translatsiyadan keyingi modifikatsiyasi sifatida oqsillarda sodir bo'ladigan kimyoviy kovalent modifikatsiyadir. Demak, bu DNK metilatsiyasi va giston asetilatsiyasi o'rtasidagi asosiy farq. DNK metilatsiyasi transkripsiya boshlanishini inhibe qilgan holda transkripsiyani inaktiv qiladi va RNK barqarorligini pasaytiradi. Aksincha, giston atsetilatsiyasi nukleosomaning dekondensatsiyasiga olib keladi va bu transkripsiyaning faollashishiga olib keladi.
Quyidagi infografikada yonma-yon taqqoslash uchun DNK metilatsiyasi va giston atsetilatsiyasi oʻrtasidagi farqlar jadval koʻrinishida keltirilgan.
Xulosa – DNK metilatsiyasi va giston asetilatsiyasi
Epigenetik modifikatsiyalar atrof-muhit o'zgarishlariga javoban tartibga solishni osonlashtirib, genlarni ifodalash yo'liga juda ko'p xilma-xillik olib kelishda muhim ahamiyatga ega. DNK metilatsiyasi va giston asetilatsiyasi epigenetik mexanizmlarning ikkita asosiy turi bo'lib, ular mos ravishda gen ekspressiyasini faollashtiradi va faollashtiradi. Ikkala mexanizm ham DNK ketma-ketligini o'zgartirmasa ham, u DNKning orientatsion o'zgarishlarini yaratishda ishtirok etadi, bu gen ekspressiyasini kuchaytiradi yoki inhibe qiladi. DNK metilatsiyasi DNK asoslarini metillash orqali o'zgartirishga olib keladi. Bundan farqli o'laroq, giston atsetilatsiyasi tanlangan aminokislota qoldiqlarining atsetilatsiyasi bo'lib, dekondensatsiyalangan xromatinga olib keladi. Bu mexanizmlar ogohlantirishlarga javoban faollashadi va ma'lum bir genning ifodalanishini tartibga solishda muhim rol o'ynaydi. Shunday qilib, bu DNK metilatsiyasi va giston atsetilatsiyasi o'rtasidagi farqni umumlashtiradi.
