Ładowanie zawartość koszyka...
Metylacja DNA – jaki wpływ mamy na działanie DNA?
Wraz z rozwojem nauki zaczęliśmy coraz bardziej skupiać się na materiale, który buduje nas wszystkich – naszym DNA. Poznaliśmy jego budowę, powstanie oraz wiele innych aspektów pozwalających zagłębić się nam w dziedzinę nauki zwaną genetyką. Wraz z postępem w badaniach zaczęliśmy również przypatrywać się jak niektóre z czynników wpływają na nasz materiał genetyczny. Dziś skupimy się na jednym z nich – metylacją.
Czym jest metylacja DNA?
Metylację DNA możemy scharakteryzować jako mechanizm regulacji epigenetycznej, który występuje u wszystkich organizmów eukariotycznych. Kontroluje ona ekspresję genów, poprzez zmiany w strukturze chromosomów, konformacji DNA, stabilności materiału genetycznego oraz funkcjonowaniu między DNA a białkiem. Jest procesem po-replikacyjnym, który zachodzi w cząsteczkach cytozyny sekwencji dinukleotydu CpG. Metylacja wysp CpG jest ważnym mechanizmem wyciszania genów oraz inaktywacji określonych genów supresorowych pojawiających się w nowotworach ludzkich. Proces ten jest niezbędny do prawidłowego rozwoju organizmu, lecz zdarzają się również jego zaburzenia, które mogą prowadzić do zaburzeń w rozwoju embrionalnym bądź występowaniu nowotworów.
Jaka reakcja zachodzi podczas metylacji DNA?
Jeżeli przypatrzymy się na proces metylacji DNA z chemicznej strony widzenia, możemy wykryć prostą reakcję chemiczną. Otóż metylacja DNA polega na przyłączaniu się grup alkilowych (metylowych) do zasad azotowych nukleotydów. W szczególności obejmuje ona cytozynę, a rzadziej adeninę. Jako produkt reakcji otrzymujemy zazwyczaj 5-metylocytozynę, bądź N4-metylocytozynę. Reakcja katalizowana jest poprzez enzym metylazę DNA.
Czym jest epigenetyka?
Epigenetyka to nauka nad wpływem zachowań oraz czynników środowiskowych na działanie genów. Zmiany epigenetyczne są odwracalne i nie zmieniają sekwencji DNA, lecz mogą zmienić sposób odczytu danej sekwencji. Badania epigenetyczne skupiają się na wpływie następujących czynników: wieku, rozwoju, infekcji oraz ciąży. Rodzaje zmian epigenetycznych w genomie to: metylacja DNA, modyfikacja histonów oraz wytworzenie nie kodującego RNA.
Przy jakich procesach uczestniczy proces metylacji DNA?
- Imprinting genomowy
- Rozwój embrionalny
- Utrzymanie stabilności chromosomów
- Inaktywacja chromosomu X
- Transkrypcja
- Replikacja chromosomów
- Naprawa chromosomów
Za pomocą jakich metod możemy ilościowo oznaczyć globalną metylację DNA?
Aktualnie na rynku laboratoryjnym możemy znaleźć wiele różnych zestawów do oznaczania ilościowego metylacji DNA. Jednym z częstych rodzajów takich zestawów są zestawy do wykonywania testu ELISA. Pozwalają one na szybkie wykonanie badania, które może zakończyć się już po 2 godzinach. Na rynku możemy spotkać różne rodzaje takich testów, takie jak testy kolorymetryczne bądź fluorymetryczne. Często uzyskane wyniki możemy porównać z wynikami badań uzyskanymi przez analizę HPLC/MS. Pozwala ona na wykrycie metylacji u wszystkich rodzajów organizmów eukariotycznych.
