¿Cuál es la diferencia entre la metilación del ADN y la acetilación de histonas?

El diferencia clave entre la metilación del ADN y la acetilación de histonas es que la metilación del ADN da como resultado bases de ADN metiladas que conducen a la inactivación del gen, mientras que la acetilación de histonas es una modificación de las proteínas de histona asociadas con la estructura del nucleosoma.

Las modificaciones epigenéticas son modificaciones que dan como resultado una regulación de la expresión génica sin causar ningún cambio en la secuencia nativa del ADN. En este sentido, dos modificaciones químicas principales, la metilación del ADN y la modificación de histonas, tienen lugar para causar cambios de orientación en el ADN, lo que lleva a la activación o inactivación de la expresión génica.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es la metilación del ADN?
3. ¿Qué es la acetilación de histonas?
4. Similitudes -metilación del ADN y acetilación de histonas
5. Metilación del ADN vs acetilación de histona en forma tabular
6. Resumen -Metilación de ADN vs acetilación de histona

¿Qué es la metilación del ADN??

La metilación del ADN es una modificación epigenética principal que tiene lugar en las células. Altera o regula la expresión génica. En este fenómeno, las bases de ADN se metilan con la ayuda de metil transferasas. Los grupos metilo se transfieren de la metionina S-adenosil. La metilación aleatoria de las bases de ADN conduce a la inactivación de la expresión génica. Cuando la metilación del ADN tiene lugar en las regiones reguladoras del ADN, como las secuencias promotoras, las islas CpG, los elementos regulatorios proximales y distales, estas secuencias se modifican, lo que lleva a la pérdida de la función de esas regiones reguladoras. Como resultado, los factores de transcripción no se unirán como se esperaba, y la inactivación o la regulación negativa de la expresión génica a nivel transcripcional tiene lugar. Además, estas modificaciones de ADN también reducirán la afinidad de la ARN polimerasa para permanecer estable durante el proceso de transcripción.

Figura 01: metilación del ADN

La metilación del ADN o la hiper-metilación de las regiones de ADN también conducen a la impresión genómica, que es un proceso importante para silenciar los genes seleccionados como un método para regular la expresión de los genes. Las mutaciones activan la metilación del ADN en los genes. Factores ambientales, estrés, dieta, alcohol y otros factores exógenos también activan la metilación del ADN. Por ejemplo, un patrón dietético prolongado que contiene una alta composición de donantes de metilo puede conducir a la hiperactivación de la metilación del ADN, mientras que un patrón dietético prolongado que constituye concentraciones muy bajas de donantes de metilo puede conducir a la desmetilación del ADN.

¿Qué es la acetilación de histonas??

La modificación de la histona es otro tipo de modificación epigenética que causa la regulación génica. Hay muchas modificaciones químicas diferentes en las diferentes proteínas de histonas asociadas con la formación de nucleosomas durante la organización cromosómica de los eucariotas. Estas modificaciones incluyen fosforilación, acetilación, metilación, glucosilación y ubiquitinación.

Figura 02: Acetilación de histonas

La acetilación de histonas está mediada por enzimas acetil transferasa que acetilan residuos de aminoácidos de diferentes subunidades de histonas. Los residuos de aminoácidos de lisina de las proteínas de histona se acetilan fácilmente. Después de la acetilación, se lleva a cabo la descondensación, produciendo una estructura más abierta. Esto permitirá que el ADN se exponga más para la activación transcripcional. Este cambio de orientación causado por la descondensación de la estructura del nucleosoma permitirá que la ARN polimerasa y los factores de transcripción se reclutarán fácilmente para iniciar la transcripción. En contraste, cuando se produce la desacetilación de histonas, la estructura de nucleosoma sufre condensación, lo que evitará la activación de la transcripción.

¿Cuáles son las similitudes entre la metilación del ADN y la acetilación de histonas??

• Ambas son modificaciones epigenéticas que tienen lugar para regular la expresión génica.
• Ambos tienen lugar solo en eucariotas.
• Además, las modificaciones químicas como resultado de una actividad enzimática tienen lugar en ambos escenarios.
• Factores exógenos como el medio ambiente, el estrés, la dieta y el alcohol regulan ambos procesos.
• Ambos procesos no darán lugar a ningún cambio de secuencia de ADN.
• Estos procesos tienen lugar en el núcleo.

¿Cuál es la diferencia entre la metilación del ADN y la acetilación de histonas??

La metilación del ADN y la acetilación de histonas son modificaciones epigenéticas. Sin embargo, mientras la metilación del ADN tiene lugar a nivel de ADN, la acetilación de histonas es una modificación covalente química que tiene lugar en las proteínas como una modificación postraduccional de las proteínas de histonas. Entonces, esta es la diferencia clave entre la metilación del ADN y la acetilación de histonas. La metilación del ADN inactiva la transcripción al tiempo que inhibe el inicio de la transcripción y reduce la estabilidad del ARN. En contraste, la acetilación de histonas conducirá a la descondensación del nucleosoma que conduce a la activación de la transcripción.

La siguiente infografía presenta las diferencias entre la metilación del ADN y la acetilación de histonas en forma tabular para la comparación de lado a lado.

Resumen -Metilación de ADN vs acetilación de histona

Las modificaciones epigenéticas son esenciales para brindar mucha diversidad a la vía de expresión génica al facilitar la regulación en respuesta a las fluctuaciones ambientales. La metilación del ADN y la acetilación de histonas son dos tipos principales de mecanismos epigenéticos que inactivan y activan la expresión génica, respectivamente. Si bien ambos mecanismos no cambian la secuencia de ADN, participa en la creación de cambios orientales de ADN que promueven o inhiben la expresión génica. La metilación del ADN da como resultado la modificación de las bases de ADN al metilarlas. En contraste, la acetilación de histonas es la acetilación de residuos de aminoácidos seleccionados, lo que lleva a la cromatina descondensada. Estos mecanismos se activan en respuesta a los estímulos y juegan un papel importante en la regulación de la expresión de un gen particular. Por lo tanto, esto resume la diferencia entre la metilación del ADN y la acetilación de histonas.

Referencia:

1. Cheung, Peter y Priscilla Lau. "Regulación epigenética por metilación de histonas y variantes de histonas."Endocrinología molecular, Oxford Academic, mar. 2005.
2. Hamilton, James P. "Epigenética: principios y prácticas."Enfermedades digestivas (Basilea, Suiza), S. Karger AG, 2011.

Imagen de cortesía:

1. "Metilación de ADN" por Mariuswalter - Trabajo propio (CC By -SA 4.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Acetilación de histonas y desacetilación" de Annabelle L. Rodd, Katherine Ververis y Tom C. Karagiannis - Hindawi (CC por 3.0) a través de Commons Wikimedia