Diferencia clave: metilación del ADN frente a la histona
La metilación es un proceso biológico mediante el cual se agrega un grupo metilo (CH 3) a una molécula y se modifica para mejorar o reprimir su actividad. En el contexto de la genética, la metilación puede ocurrir en dos niveles: metilación del ADN y metilación de histonas. Ambos procesos afectan directamente el proceso de transcripción de genes y controlan la expresión de genes. En la metilación del ADN, se agrega un grupo metilo al nucleótido de citosina o adenina de la molécula de ADN, que modifica los dos residuos de nucleótidos para reprimir la función de transcripción de genes y prevenir la expresión de genes. En la metilación de histonas, se agrega un grupo metilo a los aminoácidos de la proteína histona. Esta es la diferencia clave entre el ADN y la metilación de histonas.
CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia clave
2. Qué es la metilación del ADN
3. Qué es la metilación de histonas
4. Similitudes entre el ADN y la metilación de histonas
5. Comparación lado a lado: metilación de ADN frente a histonas en forma tabular
6. Resumen
¿Qué es la metilación del ADN?
El proceso epigenético mediante el cual se agregan grupos metilo a una molécula de ADN para controlar la expresión de genes se conoce como metilación del ADN. La metilación del ADN no altera la secuencia del ADN, pero afecta la actividad del ADN. Este proceso es necesario para el desarrollo normal de un organismo y está vinculado a muchos procesos importantes del cuerpo que incluyen la preservación de la estabilidad cromosómica, el desarrollo embrionario, la carcinogénesis, el envejecimiento, la inactivación del cromosoma X y la represión de elementos transponibles. Cuando el proceso de metilación ocurre en una región promotora de un gen, está involucrado en la represión de la transcripción del gen. Una molécula de ADN consta de una combinación de cuatro (04) nucleótidos: adenina, guanina, timina y citosina. De las cuatro bases del ADN, la adenina y la citosina pueden metilarse. Durante la metilación del ADN,se agrega un grupo metilo al 5th carbono del anillo de citosina para convertir la base de citosina en 5-metilcitosina. Este proceso de modificación de residuos de citosina es catalizado por una enzima conocida como ADN metiltransferasa. Una base de citosina modificada está presente junto a una base de guanina. Por lo tanto, en la estructura de doble hélice del ADN, las bases de citosina modificadas están presentes en diagonal entre sí en cadenas de ADN opuestas.
Figura 01: Metilación del ADN
La metilación de adenina es un proceso que se encuentra en plantas, bacterias y mamíferos. La metilación del ADN de plantas y otros organismos se encuentra en tres contextos de secuencia diferentes. Son CG, CHH y CHG, donde H se refiere a adenina, timina o citosina.
¿Qué es la metilación de histonas?
La histona es una proteína que forma el nucleosoma, que es la unidad estructural del cromosoma eucariota. El nucleosoma envuelve la doble hélice del ADN, lo que da lugar a la formación de cromosomas. La metilación de histonas es un proceso que transfiere grupos metilo a los aminoácidos de la proteína histona. El ADN se enrolla alrededor de dos conjuntos de proteínas histonas idénticas denominadas octamer de proteínas. Los cuatro tipos de proteínas histonas (dos copias cada una) involucradas en esta formación son H2A, H2b, H3 y H4. Estos cuatro tipos de proteínas histonas consisten en una extensión de cola. Estas extensiones de cola actúan como objetivos de la modificación del nucleosoma por metilación. La activación e inactivación del ADN dependen en gran medida del residuo de la cola que está metilado y de su capacidad de metilación.
Figura 02: Metilación de histonas
La metilación de histonas afecta directamente la transcripción de genes. Tiene la capacidad de aumentar o disminuir el proceso, lo que depende del tipo de aminoácidos de la proteína histona que se va a metilar y del número de grupos metilo unidos. El proceso de transcripción mejora debido a algunas reacciones de metilación que debilitan los enlaces presentes entre las colas de histonas y el ADN. Esto ocurre debido a la habilitación del proceso de desenrollado del ADN del nucleosoma que facilita la interacción entre los factores de transcripción, las polimerasas y el ADN. Este proceso es un paso crítico en la regulación de la expresión génica y da como resultado la expresión de diferentes genes por diferentes células. La metilación de las proteínas histonas se produce en los residuos de la cola,más comúnmente en residuos de lisina (K) de colas de histonas de H3 y H4 y también en arginina (R). La lisina y la arginina son aminoácidos. La histona metiltransferasa es una enzima que se utiliza para transferir grupos metilo a lisina y arginina, los residuos de la cola de las proteínas histonas H3 y H4.
¿Cuál es la similitud entre el ADN y la metilación de histonas?
En ambos procesos, se agregan grupos metilo
¿Cuál es la diferencia entre el ADN y la metilación de histonas?
Diferencia del medio del artículo antes de la mesa
Metilación de ADN vs histona |
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| La adición de un grupo metilo a los nucleótidos de citosina o adenina de una molécula de ADN se conoce como metilación del ADN. | La transferencia de grupos metilo a los aminoácidos de las proteínas histonas se conoce como metilación de histonas. |
| Catalizador | |
| La adición de un grupo metilo al residuo de citosina es catalizada por la ADN metiltransferasa. | La reacción que transfiere grupos metilo al aminoácido de la proteína histona es catalizada por la histona metiltransferasa. |
| Función | |
| Si la metilación del ADN ocurre en la región promotora de un gen, suprime la transcripción de genes y previene la expresión de genes. | Si se produce la metilación de histonas, promueve el desenrollamiento del ADN del nucleosoma envuelto y facilita la interacción de los factores de transcripción y las polimerasas con el ADN y mejora el proceso de transcripción de genes. |
Resumen: metilación de ADN frente a histonas
La metilación es un proceso mediante el cual se agrega un grupo metilo a una molécula como ADN o proteína. En el contexto de la genética, la metilación del ADN y la metilación de histonas afectan directamente la regulación de la transcripción de un gen y controlan la expresión génica de las células. Las reacciones de metilación del ADN y metilación de histonas son catalizadas por el ADN y la histona metiltransferasa, respectivamente. Cuando se agrega un grupo metilo al ADN, se conoce como metilación del ADN y cuando se agrega un grupo metilo a los aminoácidos de la proteína histona, se lo conoce como metilación de histonas. Esta es la diferencia entre la metilación del ADN y de las histonas …
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