エピジェネティクスの説明

エピジェネティックス 基礎がDNA配列ではない遺伝性の分子形質を扱います。 接頭辞epi-(ギリシャ語:επί)は、DNAの「上の」変更が代わりに考慮されることを示します。

メチル化とヒストン修飾のサブフィールドは区別されます(ヒストン= タンパク質 DNAで包まれ、その「オクタマー」ユニットはタンパク質H2A、H2B、H3、H4のXNUMXつのコピーで構成されています。

ヒトの中心的なDNAメチル化は、いわゆるDNAのCpGアイランドの核酸塩基シトシンのメチル化です。 上記の島々では、グアニン 拠点 その後にシトシン塩基(「CpGジヌクレオチド」)が続きます。 CpGアイランドの75%がメチル化されています。

メチル化の効果はメチル結合によって媒介されます タンパク質。 これらはヌクレオソームコンフォメーションの閉鎖を引き起こします(ヌクレオソーム= DNAの単位とヒストン八量体)。 その結果、メチル化された部位へのアクセスは転写因子(TPF)によってはるかに困難になります。 タンパク質 DNAに付着し、転写に作用します)。

メチル化の位置に応じて、それらは転写阻害(転写= DNAのRNAへの転写)または転写増強効果を持っています。 メチル化は、さまざまなDNAメチルトランスフェラーゼ(デメチラーゼによる脱メチル化)によって触媒されます。

メチル化は、トランスポゾンの大部分(遺伝子座(位置)を変えることができるDNA要素)の永続的なサイレンシングという意味で、進化的に最も古い機能であると考えられています。 つながる 潜在的に病理学的性質の突然変異イベントへ)。

これらのメチル化がプロモーター領域にある場合(DNAの発現を調節するセクション 遺伝子)、特定のTPFの蓄積が大幅に削減されます。 したがって、DNAセグメントの転写は不可能です。

エンハンサー配列でのメチル化(非転写 遺伝子 シーケンス)転写増強TPFの付着を防ぎます。 非調節配列でのメチル化は、DNAポリメラーゼのDNAへの結合親和性が低いため、転写速度を低下させます。

DNAのサイレンサー配列(いわゆるリプレッサー(プロモーターへのRNAポリメラーゼの結合をブロックする)が結合できる遺伝子の近くのDNA配列)でのメチル化のみが、転写の付着を妨げるため、転写活性の増加に寄与することができます-阻害因子。

ヒストン修飾は、の側鎖にさまざまな化学基を追加することを特徴としています。 アミノ酸 ヒストンタンパク質の。 これらの中で最も一般的なものは、アセチル化とメチル化です。 アセチル化はアミノ酸にのみ影響します リジン 正に帯電したリジンが中和されます。 ザ・ 相互作用 負に帯電したDNAが減少すると、ヒストン-DNA複合体が緩む、つまり圧縮が減少します。 その結果、転写因子へのアクセスが向上します。

ヒストンのメチル化は、ヌクレオソームコンフォメーションの圧縮の程度にも影響します。 ただし、ここでは アミノ酸 またはヒストンタンパク質は、開口部または圧縮が発生するかどうか。

もうXNUMXつの特別な機能は、ヒストンコードの存在です。 さまざまなヒストン修飾の「継承」は、最終的にいわゆる クロマチン モデリングファクター–タイプに応じて、これらのタンパク質はヌクレオソーム確認の凝縮度を増減させます。

治療 (展望):細胞と細胞型の最適なメチル化パターンはほとんど不明であり、したがって細胞の最も理想的なタンパク質比についてはわずかな記述しかできませんが、ヒストンコードも断片的にしか決定されていないため、現在、治療上の変更が行われています役に立たない。

しかし、将来的には、遺伝子のアップレギュレーションとダウンレギュレーションは、腫瘍、精神障害、自己免疫疾患などの疾患の治療だけでなく、 アンチエイジングの セクタ。