Methylation เป็นกระบวนการทางเคมีที่กลุ่มเมธิลถูกถ่ายโอนจากโมเลกุลหนึ่งไปยังอีกโมเลกุลหนึ่ง ใน DNA methylation กลุ่มเมธิลจะจับคู่กับส่วนที่เฉพาะเจาะจงของ DNA ดังนั้นจึงเปลี่ยนโครงสร้างพื้นฐานของสารพันธุกรรม
DNA methylation คืออะไร?
ใน DNA methylation กลุ่มเมธิลจะจับคู่กับส่วนที่เฉพาะเจาะจงของ DNA ดังนั้นจึงเปลี่ยนโครงสร้างพื้นฐานของสารพันธุกรรม ใน DNA methylation กลุ่มเมธิลจะยึดติดกับนิวคลีโอไทด์เฉพาะของ DNA DNA หรือที่เรียกว่า กรด deoxyribonucleicเป็นผู้ให้บริการข้อมูลทางพันธุกรรม ด้วยความช่วยเหลือของข้อมูลที่เก็บไว้ใน DNA โปรตีน สามารถผลิตได้ โครงสร้างของดีเอ็นเอสอดคล้องกับบันไดเชือกโดยที่เกลียวของบันไดเชือกจะบิดเป็นเกลียวเพื่อสร้างสิ่งที่เรียกว่าโครงสร้างเกลียวคู่ ส่วนด้านข้างของบันไดเชือกเกิดจาก น้ำตาล และ ฟอสเฟต สารตกค้าง. ขั้นบันไดเชือกแสดงถึงอินทรีย์ ฐาน. ฐาน ของ DNA เรียกว่า adenine, cytosine, guanine และ thymine สอง ฐาน แต่ละเชื่อมต่อเป็นคู่เพื่อสร้างบันไดเชือก คู่ฐานแต่ละคู่เกิดจากฐานเสริมสองฐาน ได้แก่ อะดีนีนและไธมีนและไซโตซีนและกวานีน นิวคลีโอไทด์เป็นโมเลกุลที่เกิดจากก ฟอสเฟตที่ น้ำตาลและส่วนประกอบพื้นฐาน ระหว่าง DNA methylation พิเศษ เอนไซม์methyltransferases แนบกลุ่มเมทิลกับไซโตซีนพื้นฐาน นี่คือวิธีการสร้าง methylcytosine
ฟังก์ชั่นและงาน
DNA methylations ถือเป็นเครื่องหมายที่อนุญาตให้เซลล์ใช้หรือไม่ใช้พื้นที่บางส่วนของ DNA เป็นตัวแทนของกลไกสำหรับ ยีน ระเบียบข้อบังคับ. ดังนั้นพวกเขาจึงสามารถเรียกว่าสวิตช์เปิด / ปิดเนื่องจาก methylation ของฐานในกรณีส่วนใหญ่จะป้องกันไม่ให้สำเนาของผลกระทบ ยีน จากการถ่ายทอดดีเอ็นเอ DNA methylation ช่วยให้มั่นใจได้ว่า DNA สามารถนำไปใช้ในรูปแบบต่างๆได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนลำดับดีเอ็นเอเอง Methylation สร้างข้อมูลใหม่เกี่ยวกับจีโนมคือสารพันธุกรรม สิ่งนี้เรียกว่า epigenome และกระบวนการของ epigenetics. epigenome เป็นคำอธิบายสำหรับข้อเท็จจริงที่ว่าข้อมูลทางพันธุกรรมที่เหมือนกันสามารถสร้างเซลล์ที่แตกต่างกันได้ ตัวอย่างเช่นเซลล์ต้นกำเนิดของมนุษย์สามารถก่อให้เกิดเนื้อเยื่อที่หลากหลาย ไข่เซลล์เดียวสามารถก่อให้เกิดมนุษย์ทั้งตัวได้ epigenome ของเซลล์เป็นตัวกำหนดรูปแบบและหน้าที่ของเซลล์ ยีนที่ทำเครื่องหมายไว้จึงแสดงให้เซลล์เห็นว่าจะทำอย่างไร เซลล์กล้ามเนื้อใช้เฉพาะส่วนที่ทำเครื่องหมายไว้ของ DNA ซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำงานของมัน เซลล์ประสาทก็เช่นกัน หัวใจ เซลล์หรือเซลล์ของ ปอด. การทำเครื่องหมายโดยกลุ่มเมธิลมีความยืดหยุ่น สามารถถอดหรือเคลื่อนย้ายได้ สิ่งนี้จะทำให้ส่วน DNA ที่ปิดใช้งานก่อนหน้านี้กลับมาใช้งานได้อีกครั้ง ความยืดหยุ่นนี้มีความจำเป็นเนื่องจากมีการทำงานร่วมกันอย่างต่อเนื่องระหว่างจีโนมและสิ่งแวดล้อม DNA methylation รับอิทธิพลจากสิ่งแวดล้อมเหล่านี้ เมธิเลชันของดีเอ็นเอยังสามารถคงตัวได้และได้รับการถ่ายทอดจากเซลล์รุ่นหนึ่งไปสู่รุ่นต่อไป ดังนั้นในร่างกายที่แข็งแรงเท่านั้น ม้าม เซลล์สามารถผลิตได้ในม้าม สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าอวัยวะที่เกี่ยวข้องสามารถทำงานได้สำเร็จ อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงของ epigenetic สามารถถ่ายทอดได้ไม่เพียง แต่จากเซลล์หนึ่งไปยังเซลล์ถัดไป แต่ยังส่งจากรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่งด้วย ตัวอย่างเช่นเวิร์มได้รับภูมิคุ้มกันไปสู่บางสิ่ง ไวรัส ผ่านทาง DNA methylation
โรคและความเจ็บป่วย
การเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาใน epigenome ได้รับการตรวจพบในหลายโรคจนถึงปัจจุบันและได้รับการระบุว่าเป็นสาเหตุของโรคในสาขาภูมิคุ้มกันวิทยาวิทยาและโดยเฉพาะมะเร็งวิทยา ในเนื้อเยื่อได้รับผลกระทบจาก โรคมะเร็งข้อบกพร่องใน epigenome มักจะปรากฏชัดเจนนอกเหนือจากข้อบกพร่องในลำดับดีเอ็นเอต่อข้อ ในเนื้องอกมักพบรูปแบบการสร้างเมธิเลชันของดีเอ็นเอที่ผิดปกติ Methylation สามารถเพิ่มขึ้นหรือลดลง ทั้งสองมีผลกระทบอย่างกว้างขวางต่อเซลล์ ในกรณีของ methylation ที่เพิ่มขึ้นเช่น hypermethylation ยีนยับยั้งเนื้องอกที่เรียกว่าสามารถปิดใช้งานได้ ยีนยับยั้งเนื้องอกควบคุมวัฏจักรของเซลล์และสามารถกระตุ้นการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ของเซลล์ที่เสียหายได้หากการเสื่อมของเซลล์ใกล้เข้ามา หากยีนยับยั้งเนื้องอกไม่ทำงานเซลล์เนื้องอกสามารถแพร่กระจายได้โดยไม่ จำกัด ในกรณีของการลดเมธิเลชันในท้องถิ่น (hypomethylation) องค์ประกอบดีเอ็นเอที่เป็นอันตรายสามารถเปิดใช้งานโดยไม่ได้ตั้งใจ ในกรณีของการติดฉลากที่ไม่ถูกต้องโดยกลุ่มเมธิลสิ่งนี้เรียกอีกอย่างว่า epimutation สิ่งนี้นำไปสู่ความไม่เสถียรของจีโนม สารก่อมะเร็งบางชนิดได้รับการพิสูจน์แล้วว่ารบกวนกระบวนการเมธิลเลชันในเซลล์ การเปลี่ยนแปลงรูปแบบเมธิเลชันแตกต่างจาก โรคมะเร็ง ผู้ป่วยต่อผู้ป่วยมะเร็ง ตัวอย่างเช่นผู้ป่วยที่มี ตับ โรคมะเร็ง มีรูปแบบ methylation ที่แตกต่างจากผู้ป่วย ต่อมลูกหมาก โรคมะเร็ง. นักวิจัยสามารถจำแนกเนื้องอกตามรูปแบบเมธิเลชันได้มากขึ้น นักวิจัยยังสามารถบอกได้ว่าเนื้องอกก้าวหน้าไปไกลแค่ไหนและที่ดีที่สุดคือวิธีการรักษา อย่างไรก็ตามการวิเคราะห์ DNA methylation เป็นวิธีการวินิจฉัยและการรักษายังไม่ได้รับการพัฒนาอย่างเต็มที่ดังนั้นจึงต้องใช้เวลาหลายปีก่อนที่วิธีการดังกล่าวจะถูกนำไปใช้จริงนอกสาขาการวิจัย โรคที่เฉพาะเจาะจงมากที่มีต้นกำเนิดใน methylation คือ ICF syndrome เกิดจากการกลายพันธุ์ของ DNA methyltransferase ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่จับคู่หมู่เมธิลกับนิวคลีโอไทด์ สิ่งนี้นำไปสู่การอยู่ภายใต้เมทิลเลชันของดีเอ็นเอในบุคคลที่ได้รับผลกระทบ ผลที่ตามมาคือการติดเชื้อซ้ำเนื่องจาก โรคภูมิคุ้มกันบกพร่อง. นอกจากนี้, ขนาดสั้น และความล้มเหลวในการเจริญเติบโตอาจเกิดขึ้น
