メチル化は、メチル基がある分子から別の分子に移動する化学プロセスです。 DNAメチル化では、メチル基がDNAの特定の部分に結合し、遺伝物質の構成要素を変更します。
DNAメチル化とは何ですか？
DNAメチル化では、メチル基がDNAの特定の部分に結合し、遺伝物質の構成要素を変更します。 DNAメチル化では、メチル基がDNAの特定のヌクレオチドに結合します。 DNA、別名 デオキシリボ核酸、は遺伝情報の保因者です。 DNAに保存されている情報の助けを借りて、 タンパク質 生産することができます。 DNAの構造はロープのはしごの構造に対応しており、ロープのはしごのストランドがらせん状にねじれて、いわゆる二重らせん構造を形成しています。 ロープのはしごの側面部分はから形成されます シュガー & リン酸塩 残留物。 ロープのはしごの横木は有機を表します 拠点を選択します。 拠点 DNAの内、アデニン、シトシン、グアニン、チミンと呼ばれています。 二 拠点 それぞれがペアで接続され、ロープラダーラングを形成します。 塩基対はそれぞれ、アデニンとチミン、およびシトシンとグアニンのXNUMXつの相補的な塩基によって形成されます。 ヌクレオチドは、 リン酸塩 シュガー、および基本コンポーネント。 DNAメチル化中、特別 酵素、メチルトランスフェラーゼは、メチル基をベースシトシンに結合します。 これがメチルシトシンの形成方法です。
機能とタスク
DNAメチル化は、細胞がDNAの特定の領域を使用するか使用しないかを可能にするマーカーと見なされます。 それらは 遺伝子 規制。 したがって、ほとんどの場合、塩基のメチル化により影響を受けるコピーが防止されるため、オン/オフスイッチと呼ぶこともできます。 遺伝子 DNAの転写から。 DNAメチル化により、DNA配列自体を変更することなく、さまざまな方法でDNAを使用できるようになります。 メチル化は、ゲノム、つまり遺伝物質に関する新しい情報を作成します。 これはエピゲノムと呼ばれ、 エピジェネティックス。 エピゲノムは、同一の遺伝情報が異なる細胞を生成する可能性があるという事実の説明です。 たとえば、ヒト幹細胞は多種多様な組織を生じさせる可能性があります。 単一の卵細胞は、人間全体を生み出すことさえできます。 細胞のエピゲノムは、それがとる形態と機能を決定します。 したがって、マークされた遺伝子は、細胞がそれに対して何をすべきかを示します。 筋細胞は、その働きに関連するDNAのマークされたセクションのみを使用します。 神経細胞もそうです、 ハート の細胞または細胞 肺。 メチル基によるマーキングは柔軟です。 それらは削除または移動できます。 これにより、以前に非アクティブ化されたDNAセクションが再びアクティブになります。 ゲノムと環境の間には絶え間ない相互作用があるため、この柔軟性が必要です。 DNAメチル化は、これらの環境の影響を拾います。 DNAのメチル化も安定しており、ある世代の細胞から次の世代に受け継がれます。 したがって、健康な体では、 脾臓 細胞は脾臓で生成される可能性があります。 これにより、それぞれの臓器がそのタスクを実行できるようになります。 ただし、エピジェネティックな変化は、ある細胞から次の細胞へだけでなく、ある世代から次の世代へと伝染する可能性があります。 たとえば、ワームは特定の免疫を継承します ウイルス DNAメチル化を介して。
病気と病気
エピゲノムの病理学的変化は、これまで多くの疾患で検出されており、免疫学、神経学、特に腫瘍学の分野で疾患の原因として特定されています。 影響を受けた組織で 癌、エピゲノムの欠陥は、DNA配列自体の欠陥に加えて、ほとんどの場合明らかです。 腫瘍では、異常なDNAメチル化パターンがしばしば観察されます。 メチル化は増加または減少する可能性があります。 どちらも細胞に広範囲にわたる影響を及ぼします。 メチル化の増加、すなわち高メチル化の場合、いわゆる腫瘍抑制遺伝子が不活化される可能性があります。 腫瘍抑制遺伝子は細胞周期を制御し、細胞変性が差し迫っている場合、損傷した細胞のプログラム細胞死を誘発する可能性があります。 腫瘍抑制遺伝子が不活性である場合、腫瘍細胞は妨げられることなく増殖する可能性があります。局所メチル化の低下（低メチル化）の場合、有害なDNA要素が不注意に活性化される可能性があります。 メチル基による誤った標識の場合、これはエピミューテーションとも呼ばれます。 これはゲノムの不安定性につながります。 一部の発がん性物質は、細胞内のメチル化プロセスを妨げることが示されています。 メチル化パターンの変化は 癌 患者から癌患者へ。 たとえば、 肝臓 癌 の患者とは異なるメチル化パターンを持っています 前立腺 癌。 研究者は、メチル化パターンに基づいて腫瘍を分類することがますます可能になっています。 研究者はまた、腫瘍がどこまで進行したか、そしてせいぜいそれをどのように治療できるかを知ることができます。 しかし、診断・治療法としてのDNAメチル化の分析はまだ十分に開発されていないため、実際に研究分野以外で使用されるまでには数年かかるでしょう。 メチル化に起源を持つ非常に特殊な病気はICF症候群です。 これは、メチル基をヌクレオチドに結合する酵素であるDNAメチルトランスフェラーゼの変異によって引き起こされます。 これは、影響を受けた個人のDNAの低メチル化につながります。 その結果、次の原因による感染が再発します。 免疫不全。 加えて、 低身長 成長障害が発生する可能性があります。
