Différence clé - Méthylation de l'ADN et de l'histone
La méthylation est un processus biologique par lequel un groupe méthyle (CH 3) est ajouté à une molécule et modifié pour augmenter ou réprimer son activité. Dans le contexte de la génétique, la méthylation peut se produire à deux niveaux: la méthylation de l'ADN et la méthylation des histones. Les deux processus affectent directement le processus de transcription des gènes et contrôlent l'expression des gènes. Dans la méthylation de l'ADN, un groupe méthyle est ajouté au nucléotide cytosine ou adénine de la molécule d'ADN, ce qui modifie les deux résidus nucléotidiques pour réprimer la fonction de transcription génique et empêcher l'expression des gènes. Dans la méthylation des histones, un groupe méthyle est ajouté aux acides aminés de la protéine histone. C'est la principale différence entre la méthylation de l'ADN et des histones.
CONTENU
1. Présentation et différence clé
2. Qu'est-ce que la méthylation de l'ADN
3. Qu'est-ce que la méthylation des histones
4. Similitudes entre la méthylation de l'ADN et des histones
5. Comparaison côte à côte - Méthylation de l'ADN et des histones sous forme tabulaire
6. Résumé
Qu'est-ce que la méthylation de l'ADN?
Le processus épigénétique par lequel des groupes méthyle sont ajoutés à une molécule d'ADN afin de contrôler l'expression des gènes est connu sous le nom de méthylation de l'ADN. La méthylation de l'ADN ne modifie pas la séquence de l'ADN mais affecte l'activité de l'ADN. Ce processus est nécessaire au développement normal d'un organisme et est lié à de nombreux processus importants du corps qui incluent la préservation de la stabilité chromosomique, le développement embryonnaire, la carcinogenèse, le vieillissement, l'inactivation du chromosome X et la répression des éléments transposables. Lorsque le processus de méthylation se produit au niveau d'une région promotrice d'un gène, il est impliqué dans la répression de la transcription génique. Une molécule d'ADN est constituée d'une combinaison de quatre (04) nucléotides: adénine, guanine, thymine et cytosine. Sur les quatre bases de l'ADN, l'adénine et la cytosine peuvent être méthylées. Pendant la méthylation de l'ADN,un groupe méthyle est ajouté au 5e carbone du cycle cytosine pour convertir la base cytosine en 5-méthylcytosine. Ce processus de modification des résidus de cytosine est catalysé par une enzyme connue sous le nom d'ADN méthyltransférase. Une base cytosine modifiée est présente à côté d'une base guanine. Par conséquent, dans la structure à double hélice de l'ADN, des bases cytosines modifiées sont présentes en diagonale l'une par rapport à l'autre sur des brins d'ADN opposés.
Figure 01: méthylation de l'ADN
La méthylation de l'adénine est un processus que l'on retrouve chez les plantes, les bactéries et les mammifères. La méthylation de l'ADN de plantes et d'autres organismes se trouve dans trois contextes de séquence différents. Ce sont CG, CHH et CHG, où H désigne soit l'adénine, la thymine ou la cytosine.
Qu'est-ce que la méthylation des histones?
L'histone est une protéine qui constitue le nucléosome, qui est l'unité structurelle du chromosome eucaryote. Le nucléosome s'enroule autour de la double hélice d'ADN qui entraîne la formation de chromosomes. La méthylation des histones est un processus qui transfère les groupes méthyle aux acides aminés de la protéine histone. L'ADN est enroulé autour de deux ensembles de protéines histones identiques appelées octamère protéique. Les quatre types de protéines histones (deux copies chacune) impliquées dans cette formation sont H2A, H2b, H3 et H4. Ces quatre types de protéines histones consistent en une extension de queue. Ces extensions de queue agissent comme les cibles de la modification des nucléosomes par méthylation. L'activation et l'inactivation de l'ADN dépendent fortement du résidu de queue qui est méthylé et de sa capacité de méthylation.
Figure 02: Méthylation des histones
La méthylation des histones affecte directement la transcription des gènes. Il a la capacité d'augmenter ou de diminuer le processus, qui dépend du type d'acides aminés dans la protéine histone qui doit être méthylée et du nombre de groupes méthyle attachés. Le processus de transcription est amélioré en raison de certaines réactions de méthylation qui affaiblissent les liaisons présentes entre les queues d'histones et l'ADN. Cela se produit en raison de l'activation du processus de déroulement de l'ADN du nucléosome qui facilite l'interaction entre les facteurs de transcription, les polymérases et l'ADN. Ce processus est une étape critique dans la régulation de l'expression génique et aboutit à l'expression de différents gènes par différentes cellules. La méthylation des protéines histones se produit sur les résidus de queue,le plus souvent sur les résidus lysine (K) des queues d'histones de H3 et H4 et également sur l'arginine (R). La lysine et l'arginine sont des acides aminés. L'histone méthyltransférase est une enzyme qui est utilisée pour transférer des groupes méthyle vers la lysine et l'arginine, les résidus de queue des protéines histones H3 et H4.
Quelle est la similitude entre la méthylation de l'ADN et des histones?
Dans les deux processus, des groupes méthyle sont ajoutés
Quelle est la différence entre la méthylation de l'ADN et des histones?
Diff article au milieu avant la table
Méthylation de l'ADN contre l'histone |
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| L'ajout d'un groupe méthyle aux nucléotides cytosine ou adénine d'une molécule d'ADN est connu sous le nom de méthylation de l'ADN. | Le transfert de groupes méthyle aux acides aminés des protéines histones est connu sous le nom de méthylation des histones. |
| Catalyseur | |
| L'addition du groupe méthyle au résidu cytosine est catalysée par l'ADN méthyltransférase. | La réaction qui transfère les groupes méthyle à l'acide aminé de la protéine histone est catalysée par l'histone méthyltransférase. |
| Une fonction | |
| Si la méthylation de l'ADN se produit dans la région promotrice d'un gène, elle supprime la transcription des gènes et empêche l'expression des gènes. | Si la méthylation de l'histone se produit, elle favorise le déroulement de l'ADN du nucléosome enveloppé et facilite l'interaction des facteurs de transcription et des polymérases avec l'ADN et améliore le processus de transcription du gène. |
Résumé - Méthylation de l'ADN et de l'histone
La méthylation est un processus par lequel un groupe méthyle est ajouté à une molécule comme l'ADN ou une protéine. Dans le contexte de la génétique, la méthylation de l'ADN et la méthylation des histones affectent directement la régulation de la transcription d'un gène et contrôlent l'expression génique des cellules. Les réactions de méthylation de l'ADN et de méthylation des histones sont catalysées respectivement par l'ADN et l'histone méthyltransférase. Lorsqu'un groupe méthyle est ajouté à l'ADN, on parle de méthylation de l'ADN et lorsqu'un groupe méthyle est ajouté aux acides aminés de la protéine histone, on parle de méthylation d'histone. C'est la différence entre la méthylation de l'ADN et des histones.
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