Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng DNA methylation at histone acetylation ay ang DNA methylation ay nagreresulta sa mga methylated DNA base na humahantong sa gene inactivation, habang ang histone acetylation ay isang pagbabago ng mga histone protein na nauugnay sa nucleosome structure.
Ang Epigenetic modifications ay mga pagbabago na nagreresulta sa regulasyon ng expression ng gene nang hindi nagdudulot ng anumang pagbabago sa native sequence ng DNA. Sa pagsasaalang-alang na ito, dalawang pangunahing pagbabago sa kemikal, ang DNA methylation at histone modification, ay nagaganap upang maging sanhi ng mga pagbabago sa orientational sa DNA, na humahantong sa pag-activate o hindi pagpapagana ng expression ng gene.
Ano ang DNA Methylation?
Ang DNA methylation ay isang pangunahing epigenetic modification na nagaganap sa mga cell. Binabago o kinokontrol nito ang pagpapahayag ng gene. Sa hindi pangkaraniwang bagay na ito, ang mga base ng DNA ay methylated sa tulong ng methyl transferases. Ang mga pangkat ng methyl ay inilipat mula sa S-adenosyl methionine. Ang random na methylation ng mga base ng DNA ay humahantong sa hindi aktibo ng expression ng gene. Kapag ang methylation ng DNA ay naganap sa mga rehiyon ng regulasyon ng DNA tulad ng mga sequence ng promoter, mga isla ng CpG, proximal at distal na mga elemento ng regulasyon, ang mga sequence na ito ay binago, na humahantong sa pagkawala ng paggana ng mga rehiyong ito ng regulasyon. Bilang isang resulta, ang mga kadahilanan ng transkripsyon ay hindi magbubuklod tulad ng inaasahan, at ang hindi aktibo o pagbaba ng regulasyon ng expression ng gene sa antas ng transkripsyon ay nagaganap. Higit pa rito, babawasan din ng mga pagbabagong ito ng DNA ang affinity ng RNA polymerase upang manatiling matatag sa panahon ng proseso ng transkripsyon.
Figure 01: DNA Methylation
Ang DNA methylation o hyper-methylation ng mga rehiyon ng DNA ay humahantong din sa genomic imprinting, na isang mahalagang proseso sa pagpapatahimik ng mga piling gene bilang isang paraan ng pag-regulate ng pagpapahayag ng mga gene. Ang mga mutasyon ay nagpapagana ng DNA methylation sa mga gene. Ang mga kadahilanan sa kapaligiran, stress, diyeta, alkohol, at iba pang mga exogenous na kadahilanan ay nagpapagana din ng DNA methylation. Halimbawa, ang matagal na pattern ng pandiyeta na naglalaman ng mataas na komposisyon ng mga methyl donor ay maaaring humantong sa hyper-activation ng DNA methylation habang ang isang matagal na pattern ng pandiyeta na bumubuo ng napakababang konsentrasyon ng mga methyl donor ay maaaring humantong sa demethylation ng DNA.
Ano ang Histone Acetylation?
Ang Histone modification ay isa pang uri ng epigenetic modification na nagdudulot ng gene regulation. Mayroong maraming iba't ibang mga pagbabago sa kemikal na nagaganap sa iba't ibang mga histone na protina na nauugnay sa pagbuo ng nucleosome sa panahon ng chromosomal na organisasyon ng mga eukaryotes. Kasama sa mga pagbabagong ito ang phosphorylation, acetylation, methylation, glycosylation, at ubiquitination.
Figure 02: Histone Acetylation
Ang Histone acetylation ay pinapamagitan ng acetyl transferase enzymes na nag-acetylate ng mga residue ng amino acid ng iba't ibang histone subunits. Ang lysine amino acid residues ng histone proteins ay madaling na-acetylated. Kasunod ng acetylation, nagaganap ang decondensation, na gumagawa ng mas bukas na istraktura. Papayagan nito ang DNA na mas malantad para sa transcriptional activation. Ang pagbabagong orientasyonal na ito na dulot ng decondensation ng nucleosome na istraktura ay magbibigay-daan sa RNA polymerase at ang mga transcription factor na madaling ma-recruit upang simulan ang transkripsyon. Sa kabaligtaran, kapag naganap ang histone deacetylation, ang nucleosome structure ay sumasailalim sa condensation, na hahadlang sa pag-activate ng transcription.
Ano ang Mga Pagkakatulad sa Pagitan ng DNA Methylation at Histone Acetylation?
- Parehong mga epigenetic modification na nagaganap para i-regulate ang expression ng gene.
- Ang dalawa ay nagaganap lamang sa mga eukaryote.
- Bukod dito, nagaganap ang mga kemikal na pagbabago bilang resulta ng aktibidad ng enzymatic sa parehong mga sitwasyon.
- Ang mga exogenous na salik gaya ng kapaligiran, stress, diyeta at alkohol ay kumokontrol sa parehong proseso.
- Ang parehong proseso ay hindi magreresulta sa anumang pagbabago sa sequence ng DNA.
- Ang mga prosesong ito ay nagaganap sa nucleus.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng DNA Methylation at Histone Acetylation?
Ang DNA methylation at histone acetylation ay parehong epigenetic modification. Gayunpaman, habang nagaganap ang DNA methylation sa antas ng DNA, ang histone acetylation ay isang kemikal na covalent modification na nagaganap sa mga protina bilang isang post-translational modification ng mga histone protein. Kaya, ito ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng DNA methylation at histone acetylation. Inactivate ng DNA methylation ang transkripsyon habang pinipigilan ang pagsisimula ng transkripsyon at binabawasan ang katatagan ng RNA. Sa kabaligtaran, ang histone acetylation ay hahantong sa decondensation ng nucleosome na humahantong sa pag-activate ng transkripsyon.
Ang infographic sa ibaba ay nagpapakita ng mga pagkakaiba sa pagitan ng DNA methylation at histone acetylation sa tabular form para sa magkatabi na paghahambing.
Buod – DNA Methylation vs Histone Acetylation
Ang mga pagbabago sa epigenetic ay mahalaga sa pagdadala ng maraming pagkakaiba-iba sa pathway ng pagpapahayag ng gene sa pamamagitan ng pagpapadali sa regulasyon bilang tugon sa mga pagbabago sa kapaligiran. Ang DNA methylation at histone acetylation ay dalawang pangunahing uri ng mga mekanismo ng epigenetic na nag-inactivate at nag-activate ng expression ng gene, ayon sa pagkakabanggit. Bagama't hindi binabago ng parehong mekanismo ang pagkakasunud-sunod ng DNA, nakikilahok ito sa paglikha ng mga pagbabago sa oryentasyon ng DNA na nagsusulong o pumipigil sa pagpapahayag ng gene. Ang DNA methylation ay nagreresulta sa pagbabago ng mga base ng DNA sa pamamagitan ng methylating sa kanila. Sa kaibahan, ang histone acetylation ay ang acetylation ng mga napiling residue ng amino acid, na humahantong sa decondensed chromatin. Ang mga mekanismong ito ay isinaaktibo bilang tugon sa stimuli at gumaganap ng isang mahalagang papel sa pag-regulate ng pagpapahayag ng isang partikular na gene. Kaya, ibinubuod nito ang pagkakaiba sa pagitan ng DNA methylation at histone acetylation.
