الفرق الرئيسي بين مثيلة الحمض النووي وأسيتيل هيستون هو أن مثيلة الحمض النووي تؤدي إلى قواعد الحمض النووي الميثلي التي تؤدي إلى تعطيل الجينات ، في حين أن أستلة هيستون هي تعديل لبروتينات الهيستون المرتبطة بهيكل النواة.
التعديلات فوق الجينية هي تعديلات تؤدي إلى تنظيم التعبير الجيني دون التسبب في أي تغيير في التسلسل الأصلي للحمض النووي. في هذا الصدد ، يتم إجراء تعديلين كيميائيين رئيسيين ، مثيلة الحمض النووي وتعديل هيستون ، لإحداث تغييرات توجيهية في الحمض النووي ، مما يؤدي إلى تنشيط أو تعطيل التعبير الجيني.
ما هي مثيلة الحمض النووي؟
مثيلة الحمض النووي هي تعديل رئيسي لاجينى يحدث في الخلايا. يغير أو ينظم التعبير الجيني. في هذه الظاهرة ، يتم ميثلة قواعد الحمض النووي بمساعدة نقل الميثيل. يتم نقل مجموعات الميثيل من S-adenosyl methionine. يؤدي المثيلة العشوائية لقواعد الحمض النووي إلى تعطيل التعبير الجيني. عندما يحدث مثيلة الحمض النووي في المناطق التنظيمية للحمض النووي مثل تسلسل المحفز وجزر CpG والعناصر التنظيمية القريبة والبعيدة ، يتم تعديل هذه التسلسلات ، مما يؤدي إلى فقدان وظيفة تلك المناطق التنظيمية. نتيجة لذلك ، لن ترتبط عوامل النسخ كما هو متوقع ، ويحدث تعطيل أو تقليل تنظيم التعبير الجيني على مستوى النسخ. علاوة على ذلك ، ستعمل تعديلات الحمض النووي هذه أيضًا على تقليل تقارب بوليميريز الحمض النووي الريبي لتبقى مستقرة أثناء عملية النسخ.
الشكل 01: مثيلة الحمض النووي
مثيلة الحمض النووي أو المثيلة المفرطة لمناطق الحمض النووي تؤدي أيضًا إلى البصمة الجينية ، وهي عملية مهمة في إسكات الجينات المختارة كطريقة لتنظيم التعبير عن الجينات. تنشط الطفرات مثيلة الحمض النووي في الجينات. العوامل البيئية ، والإجهاد ، والنظام الغذائي ، والكحول ، والعوامل الخارجية الأخرى تعمل أيضًا على تنشيط مثيلة الحمض النووي. على سبيل المثال ، قد يؤدي النمط الغذائي المطول الذي يحتوي على تركيبة عالية من المتبرعين بالميثيل إلى التنشيط المفرط لميثيل الحمض النووي بينما قد يؤدي النمط الغذائي المطول الذي يشكل تركيزات منخفضة جدًا من المتبرعين بالميثيل إلى إزالة ميثيل الحمض النووي.
ما هو هيستون أستلة؟
تعديل هيستون هو نوع آخر من التعديلات اللاجينية التي تسبب تنظيم الجينات.هناك العديد من التعديلات الكيميائية المختلفة التي تحدث على بروتينات الهيستون المختلفة المرتبطة بتكوين النيوكليوزوم أثناء التنظيم الكروموسومي لحقيقيات النوى. تشمل هذه التعديلات الفسفرة ، والأستلة ، والمثيلة ، والجليكوزيل ، والتواجد في كل مكان.
الشكل 02: هيستون أستلة
أسيتيل هيستون بوساطة إنزيمات الأسيتيل ترانسفيراز التي تستيل بقايا الأحماض الأمينية لوحدات هيستون الفرعية المختلفة. يتم أسيتيل بقايا الأحماض الأمينية اللايسين لبروتينات هيستون بسهولة. بعد الأستلة ، يحدث إزالة التكثيف ، مما ينتج عنه هيكل أكثر انفتاحًا. سيسمح هذا للحمض النووي بالتعرض أكثر لتنشيط النسخ. سيسمح هذا التغيير التوجيهي الناجم عن تفكيك بنية النواة النووية بتجنيد بوليميراز الحمض النووي الريبي وعوامل النسخ بسهولة لبدء النسخ.في المقابل ، عندما يحدث نزع هيستون ، يخضع التركيب النووي للتكثيف ، والذي سيمنع تنشيط النسخ.
ما هي أوجه التشابه بين مثيلة الحمض النووي وأسيتيل هيستون؟
- كلاهما تعديلات جينية تحدث لتنظيم التعبير الجيني.
- كلاهما يحدث فقط في حقيقيات النوى.
- علاوة على ذلك ، تحدث تعديلات كيميائية نتيجة نشاط إنزيمي في كلا السيناريوهين.
- العوامل الخارجية مثل البيئة والإجهاد والنظام الغذائي والكحول تنظم كلتا العمليتين.
- لن تؤدي كلتا العمليتين إلى أي تغيير في تسلسل الحمض النووي.
- تحدث هذه العمليات في النواة.
ما هو الفرق بين مثيلة الحمض النووي وأسيتيل هيستون؟
مثيلة الحمض النووي وأسيتيل هيستون كلاهما تعديلات جينية.ومع ذلك ، في حين أن مثيلة الحمض النووي تحدث على مستوى الحمض النووي ، فإن هيستون أسيتيل هو تعديل تساهمي كيميائي يحدث في البروتينات كتعديل لاحق متعدية لبروتينات هيستون. لذلك ، هذا هو الفرق الرئيسي بين مثيلة الحمض النووي وأسيتيل هيستون. مثيلة الحمض النووي يعطل النسخ بينما يمنع بدء النسخ ويقلل من استقرار الحمض النووي الريبي. في المقابل ، ستؤدي أسيتيل هيستون إلى تفكيك النوكليوسوم مما يؤدي إلى تنشيط النسخ.
يعرض الرسم البياني أدناه الاختلافات بين مثيلة الحمض النووي وأسيتيل هيستون في شكل جدول للمقارنة جنبًا إلى جنب.
ملخص - مثيلة الحمض النووي مقابل هيستون أستلة
تعد التعديلات الجينية ضرورية لجلب الكثير من التنوع لمسار التعبير الجيني من خلال تسهيل التنظيم استجابة للتقلبات البيئية. مثيلة الحمض النووي وأسيتيل هيستون نوعان رئيسيان من الآليات اللاجينية التي تعطل وتنشط التعبير الجيني ، على التوالي.في حين أن كلا الآليتين لا تغير تسلسل الحمض النووي ، إلا أنها تشارك في خلق تغييرات توجيهية للحمض النووي التي إما تعزز أو تمنع التعبير الجيني. ينتج عن مثيلة الحمض النووي تعديل قواعد الحمض النووي عن طريق ميثيلتها. في المقابل ، أستلة هيستون هي أستلة لبقايا الأحماض الأمينية المختارة ، مما يؤدي إلى كروماتين غير مكثف. يتم تنشيط هذه الآليات استجابة للمنبهات وتلعب دورًا مهمًا في تنظيم التعبير عن جين معين. وهكذا ، هذا يلخص الفرق بين مثيلة الحمض النووي وأسيتيل هيستون.
