dna(dna)和組蛋白甲基化(histone methylation)的區別

關鍵區別——dna與組蛋白甲基化

甲基化是一個生物過程，其中一個甲基（CH3）被添加到一個分子中，並被修飾以增強或抑制其活性。在遺傳學的背景下，甲基化可以發生在兩個水平：DNA甲基化和組蛋白甲基化。這兩個過程都直接影響基因的轉錄過程，控制基因的表達。在DNA甲基化過程中，在DNA分子的胞嘧啶或腺嘌呤核苷酸中加入一個甲基基團，通過改變兩個核苷酸殘基來抑制基因轉錄功能，阻止基因的表達。在組蛋白甲基化中，組蛋白的氨基酸中加入一個甲基。這就是DNA和組蛋白甲基化之間的關鍵區別。

什麼是dna甲基化(dna methylation)？

在DNA分子中加入甲基以控制基因表達的表觀遺傳過程被稱為DNA甲基化。DNA甲基化不會改變DNA的序列，但會影響DNA的活性。這一過程是生物體正常發育所必需的，與機體許多重要的過程有關，包括染色體穩定性的保存、胚胎髮育、癌變、衰老、x染色體失活和轉座因子的抑制。當甲基化過程發生在基因的啟動子區域時，它參與了基因轉錄的抑制。一個DNA分子由四（04）個核苷酸組成：腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶。在DNA的四個鹼基中，腺嘌呤和胞嘧啶可以甲基化。在DNA甲基化過程中，一個甲基被加到胞嘧啶環的第五個碳上，使胞嘧啶鹼基轉化為5-甲基胞嘧啶。這種胞嘧啶殘基修飾過程由一種稱為DNA甲基轉移酶的酶催化。修飾的胞嘧啶鹼基位於鳥嘌呤鹼基旁邊。因此，在DNA的雙螺旋結構中，修飾的胞嘧啶鹼基在相反的DNA鏈上呈對角排列。

圖01：DNA甲基化

腺嘌呤甲基化是在植物、細菌和哺乳動物中發現的過程。植物和其他生物的DNA甲基化存在於三種不同的序列環境中。它們是CG，CHH和CHG，其中H指腺嘌呤、胸腺嘧啶或胞嘧啶。

什麼是組蛋白甲基化(histone methylation)？

組蛋白是組成核小體的蛋白質，核小體是真核細胞染色體的結構單位。核小體包裹在DNA雙螺旋上，形成染色體。組蛋白甲基化是將甲基轉移到組蛋白氨基酸的過程。DNA纏繞在兩組相同的組蛋白上，稱為蛋白質八聚體。參與這種形成的四種組蛋白（各兩個拷貝）是H2A、H2b、H3和H4。這四種組蛋白由尾部延伸組成。這些尾部延伸是通過甲基化修飾核小體的靶點。DNA的活化和失活在很大程度上取決於被甲基化的尾殘基及其甲基化能力。

組蛋白甲基化圖02

組蛋白甲基化直接影響基因的轉錄。它有能力增加或減少這個過程，這取決於組蛋白中要甲基化的氨基酸類型和所附著甲基的數量。由於一些甲基化反應削弱了組蛋白尾和DNA之間的鍵，轉錄過程得到了增強。這是由於使DNA從核小體解纜的過程得以實現，這有助於轉錄因子、聚合酶和DNA之間的相互作用。這個過程是基因表達調控的關鍵步驟，導致不同的細胞表達不同的基因。組蛋白的甲基化發生在尾部殘基上，最常見的是H3和H4組蛋白尾部的賴氨酸（K）殘基，以及精氨酸（R）。賴氨酸和精氨酸是氨基酸。組蛋白甲基轉移酶是一種將甲基轉移到賴氨酸和精氨酸（H3和H4組蛋白的尾部殘基）的酶。

什麼是dna與組蛋白甲基化的相似性(the similarity between dna and histone methylation)？

在這兩個過程中，都添加了甲基。

dna(dna)和組蛋白甲基化(histone methylation)的區別

DNA與組蛋白甲基化
在DNA分子的胞嘧啶或腺嘌呤核苷酸上加一個甲基稱為DNA甲基化。	甲基轉移到組蛋白的氨基酸稱為組蛋白甲基化。
催化劑
甲基轉移酶催化胞嘧啶殘基的加成反應。	組蛋白甲基轉移酶催化甲基轉移到組蛋白氨基酸的反應。
功能
如果DNA甲基化發生在基因的啟動子區域，它會抑制基因的轉錄並阻止基因的表達。	如果組蛋白髮生甲基化，它會促進DNA從包裹的核小體中解纜，促進轉錄因子和聚合酶與DNA的相互作用，增強基因轉錄過程。

總結 - dna(dna) vs. 組蛋白甲基化(histone methylation)

甲基化是一個過程，通過這個過程甲基被添加到一個分子，如DNA或蛋白質。在遺傳學背景下，DNA甲基化和組蛋白甲基化直接影響基因轉錄的調控，控制細胞基因的表達。DNA甲基化和組蛋白甲基化反應分別由DNA和組蛋白甲基轉移酶催化。當一個甲基被添加到DNA中時，它被稱為DNA甲基化；當一個甲基被添加到組蛋白的氨基酸中時，它被稱為組蛋白甲基化。這就是DNA和組蛋白甲基化的區別。

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引用

1羅斯，內森R.和羅伯特J.克洛澤。“瞭解DNA甲基化和組蛋白賴氨酸甲基化之間的關係”，生物化學與生物物理學報，愛思唯爾出版社。Co，2014年12月，此處提供。訪問日期：2017年8月29日。近藤，玉高。“人類癌症中DNA甲基化和組蛋白修飾之間的表觀遺傳串擾”，延世醫學雜誌，延世大學醫學院，2009年8月31日，可在這裡查閱。2017年8月29日訪問
2近藤，玉高。“人類癌症中DNA甲基化和組蛋白修飾之間的表觀遺傳串擾”，延世醫學雜誌，延世大學醫學院，2009年8月31日，