Metilasi DNA

Metilasi adalah proses kimia di mana gugus metil dipindahkan dari satu molekul ke molekul lain. Dalam Metilasi DNA Kelompok metil berpasangan dengan bagian DNA tertentu dan dengan demikian mengubah bahan penyusun materi genetik.

Apa itu Metilasi DNA?

Dalam metilasi DNA, gugus metil menempel pada nukleotida tertentu dalam DNA. DNA, juga dikenal sebagai DNA atau asam deoksiribonukleat, adalah pembawa informasi genetik. Dengan bantuan informasi yang disimpan dalam DNA, protein dapat diproduksi.

Struktur DNA sesuai dengan struktur tangga tali, di mana tiang tangga tali dipelintir secara heliks, menciptakan apa yang disebut struktur heliks ganda. Bagian samping tangga tali terbuat dari sisa gula dan fosfat. Anak tangga tali mewakili basa organik Basis DNA adalah adenin, sitosin, guanin, dan timin.

Dua pangkalan masing-masing terhubung sebagai pasangan untuk membentuk anak tangga tali. Pasangan basa masing-masing dibentuk oleh dua basa yang saling melengkapi: adenin dan timin serta sitosin dan guanin. Nukleotida adalah molekul yang terbentuk dari fosfat, gula, dan komponen basa. Dalam metilasi DNA, enzim khusus, metiltransferase, mengikat gugus metil ke basa sitosin. Begitulah cara metilsitosin dibuat.

Fungsi & tugas

Metilasi DNA dianggap sebagai penanda yang memungkinkan sel menggunakan area DNA tertentu atau tidak menggunakannya. Mereka mewakili mekanisme untuk regulasi gen, oleh karena itu seseorang juga dapat menyebutnya tombol on / off, karena dalam banyak kasus metilasi basa mencegah salinan gen yang bersangkutan selama transkripsi DNA.

Metilasi DNA memastikan bahwa DNA dapat digunakan dengan cara berbeda tanpa mengubah urutan DNA itu sendiri. Metilasi menciptakan informasi baru pada genom, yaitu susunan genetik. Seseorang berbicara tentang epigenom dan proses epigenetik. Epigenom menjelaskan mengapa sel yang berbeda dapat menghasilkan informasi genetik yang identik. Misalnya, berbagai jenis jaringan dapat muncul dari sel induk manusia. Seseorang secara utuh bahkan dapat keluar dari sel telur individu. Epigenom sel menentukan bentuk dan fungsinya yang mana. Gen yang ditandai menunjukkan apa yang harus dilakukan sel untuk itu. Sel otot hanya menggunakan bagian DNA yang ditandai yang relevan untuk pekerjaannya. Sel saraf, sel jantung atau sel di paru-paru melakukan hal yang sama.

Penandaan oleh kelompok metil fleksibel. Mereka bisa dilepas atau dipindahkan. Ini akan membuat segmen DNA yang sebelumnya dinonaktifkan menjadi aktif kembali. Fleksibilitas ini diperlukan karena ada interaksi yang konstan antara genom dan lingkungan. Metilasi DNA mengambil pengaruh lingkungan ini.

Metilasi DNA juga bisa stabil dan diteruskan dari satu generasi sel ke generasi berikutnya. Dalam tubuh yang sehat, hanya sel limpa yang dapat berkembang di limpa. Ini memastikan bahwa masing-masing badan dapat memenuhi tugasnya.

Perubahan epigenetik tidak hanya dapat ditransfer dari satu sel ke sel berikutnya, tetapi juga dari satu generasi ke generasi berikutnya. Misalnya, cacing mewarisi kekebalan terhadap virus tertentu melalui metilasi DNA.

Penyakit & penyakit

Perubahan patologis pada epigenom selama ini telah terdeteksi pada banyak penyakit dan diidentifikasi sebagai penyebab penyakit di bidang imunologi, neurologi dan terutama onkologi.

Pada jaringan yang terkena kanker, cacat pada urutan DNA dan cacat pada epigenom hampir selalu ditemukan. Pola abnormal metilasi DNA sering terlihat pada tumor. Metilasi dapat ditingkatkan atau diturunkan. Keduanya memiliki konsekuensi yang luas bagi sel. Dengan peningkatan metilasi, yaitu hipermetilasi, yang disebut gen penekan tumor dapat dinonaktifkan. Gen penekan tumor mengontrol siklus sel dan dapat memicu kematian sel terprogram dari sel yang rusak jika ada ancaman degenerasi sel. Jika gen penekan tumor tidak aktif, sel tumor dapat berkembang biak tanpa hambatan.

Dengan berkurangnya metilasi lokal (hipometilasi), elemen DNA yang berbahaya dapat diaktifkan secara tidak sengaja. Jika kelompok metil diberi label yang salah, ini juga disebut sebagai epimutation. Ini menyebabkan ketidakstabilan genom.Beberapa zat karsinogenik telah terbukti mengganggu proses metilasi di dalam sel.

Perubahan pola metilasi berbeda dari pasien kanker ke pasien kanker. Seorang pasien dengan kanker hati, misalnya, memiliki metilasi yang berbeda dari pasien dengan kanker prostat. Dengan cara ini, peneliti semakin mampu mengklasifikasikan tumor berdasarkan pola metilasinya. Para peneliti juga dapat melihat sejauh mana tumor telah berkembang dan cara terbaik untuk mengobatinya. Namun, analisis metilasi DNA sebagai metode diagnostik dan terapeutik belum sepenuhnya berkembang, sehingga beberapa tahun akan berlalu sebelum metode tersebut benar-benar dapat digunakan di luar wilayah penelitian.

Penyakit yang sangat khusus yang berawal dari metilasi adalah sindrom ICF. Ada mutasi pada DNA methyltransferase, yaitu enzim yang memasangkan gugus metil ke nukleotida. Akibatnya, terjadi kekurangan metilasi DNA pada mereka yang terpengaruh. Konsekuensinya adalah infeksi berulang karena defisiensi imun. Selain itu, perawakan pendek dan gagal tumbuh dapat terjadi.