Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
3.Czynnikirozwojuosobniczegoczłowieka
Metylacjajestnajtrwalszązmianąbiochemicznąprowadzącądowyciszeniaekspresji
genów.Imbardziejjestintensywna,tymdanygenbędzieodczytywanyzmniejsząeks-
presją;imniższa,tymaktywnośćtegogenubędziewiększa.Toendogennamodyfikacja
polegającanaprzyłączaniugrupymetylowej(CH
3)dowęglaC5cytozyny(rzadziejdo
azotuN3cytozynylubdowęglaC6adeniny)wmiejscachwystępowaniadinukleotydów
cytozyna-guanina,zwanychwyspamiCpG.Wgenomieczłowiekawystępujeokoło
29tysięcywysp.Połowaznichumiejscowionajestwpromotorachgenów.Wprocesie
metylacjibiorąudziałenzymyzwanemetylotransferazamiDNA(ang.deoxyribonucleic
acidmethyltransferases,DNMTs).Tachemicznazmianawpływanastopieńkondensacji
chromatyny,cozmniejszadostępnośćDNAdoróżnychczynnikówtranskrypcyjnych,
np.blokujeprzyłączeniekoaktywatorówtranskrypcyjnychlubpoprzezprzyłączenie
białekmetylCpG-bindingdomain(MBD)wiążącychgrupymetylowewpływanawyci-
szenieekspresjigenów.Takzmodyfikowanegeny,choćnadalznajdująsięwkomórce
iwczasiepodziałówsąprzekazywanedokomórekpotomnych,funkcjonalniesąnieak-
tywne.Procesmetylacjijestważnymczynnikiemwprawidłowymprzebiegutzw.procesu
piętnowaniagenomowego(ang.geneticsimprinting),nazywanegorównieżrodzicielskim
orazinaktywacjichromosomuX,dziękiczemuaktywnajesttylkojednakopiagenów
sprzężonychzpłcią.Odgrywarównieżrolęwrozwojulicznychchoróbjak:otyłość,
chorobysercowo-naczyniowe,neurodegeneracyjne,nowotwory.
Drugimważnymmechanizmemmodyfikacjiepigenetycznychsąmodyfikacjehistonów,
któremogąróżniewpływaćnaekspresjęzmieniającdostępnośćdoniciDNAczynnikom
transkrypcyjnym.Jednymznichjestpotranslacyjnamodyfikacjahistonów.Obejmuje
onazłożoneprocesy:metylacji,acetylacji,fosforylacji,ubikwitynacjilubsumoilacji
polegającejnakoniugacjizcząsteczkamiSUMO(ang.smallubiquitin-likemodifer).
Wwynikutychprocesówdocząsteczekhistonówprzyłączanesągrupymetylowe,acetylo-
we,fosforanowe,ubikwitynylubbiałkaSUMO.Histonytobiałkazasadowewchodzące
wskładnukleoproteinowegokompleksuzwanegochromatyną.Podstawowąjednostką
strukturalnąchromatynyjestnukleosom.Składasięonzrdzeniabiałkowegozbudowa-
negozhistonóworaznawiniętejnaniegoniciDNA(stanowiąjeodcinkiodługości146par
zasad).Domenyglobularnehistonówtworząrdzeńokształciewalcazłożonyzośmiu
cząsteczekhistonów(oktamerhistonowy)-podwahistonytypuH2A,H2B,H3iH4.
NukleosomtworzytakżehistonłącznikowyH1,którystabilizujenićDNAnaoktamerze
ibierzeudziałwdalszychprocesachkondensacjichromatyny.Białkahistonowemają
niewielkąmasęcząsteczkową,poniżej23kDa.Charakteryzująsiędużązawartościąami-
nokwasówzasadowych,zwłaszczalizynyiargininy,dziękiczemuneutralizująkwasowy
charakterchromatyny.Nieustrukturyzowanekońcehistonów,N-aminowyiC-karboksy-
lowy,wystająpozaoktamerjakotzw.ogonyhistonoweitownich,najczęściejnaN-koń-
cach,dochodzidomodyfikacjiepigenetycznych.Donichmogąprzyłączaćsięrozmaite
cząsteczkiigrupychemiczne,np.niewielkiecząsteczkiwpostaciresztmetylowych,
acetylowych,fosforanowych,atakżedużecząsteczki,jakwprzypadkuubikwitynyczy
białkaSUMO.Substancjetepowodują,żeDNAmocniejlubsłabiejprzylegadohistonów.
Ściśleupakowanefragmentychromatynynosząnazwęheterochromatyny.Chromatyna
oluźniejszejstrukturzetoeuchromatyna.Odczytinformacjigenetycznejjestmożliwy,
54
