methylierung

• Methylierung der DNA


  Eine Markierung, die für das An- oder Abschalten bestimmter Gene sorgt
• Methylierung


  1. Spezielle Enzyme übertragen Methylgruppen (-CH3) auf bestimmte DNA-Basen

  2. Methylierung bewirkt, dass bestimmte Gene "stummgeschaltet" werden können

  3. Dadurch wird die Proteinbiosynthese für dieses Gen unterbunden

  4. Zellen können gezielt steuern, welche Genprodukte sie benötigen und welche nicht
• Methylierung


  • Eine Modifikation (Änderung der Struktur), die auch wieder rückgängig gemacht werden kann
  • Der Grundaufbau der Base und somit die Basenabfolge bleiben erhalten
  • Eine epigenetische Veränderung
• Bei Säugetieren sind 1-5 Prozent aller Cytosinreste in der DNA methyliert, in der Regel nur wenn nach einem Cytosinbaustein ein Guaninbaustein folgt (CpG-Stelle)
• Methylierung kann fälschlicherweise zu einer Umwandlung einer methylierten Cytosin-Base in eine Thymin-Base führen (C -> T), was als Punktmutation bezeichnet wird
• Epigenetik


  • Veränderung der Expression eines oder mehrerer Gene, ohne Änderung der DNA Sequenz
  • Ursachen können Umweltfaktoren wie Stress, giftige Chemikalien oder Ernährung sein
  • Änderungen sind im Allgemeinen reversibel, können aber durchaus vererbbar sein
• DNA Methylierung


  • Ein wichtiger epigenetischer Regulationsprozess
  • Neben DNA-Basen können auch Histone durch Methylierung verändert werden (Histon Methylierung), was ebenfalls eine Inaktivierung von Genen zur Folge hat
• DNA Methylierung kommt in allen drei Domänen der Lebewesen (Eukaryoten, Bakterien und Archaeen) in unterschiedlichen Formen vor
• DNA Methylierung bei Prokaryoten


  • Dient als Schutzmechanismus vor fremder DNA und zur Fehlerkorrektur
• DNA Methylierung bei Eukaryoten


  • Sorgt für eine "Markierung" aktiver und inaktiver Regionen auf der DNA
• DNA Methylierung als Schutzmechanismus bei Prokaryoten

  1. Fremde DNA wird durch Methylierungsmuster markiert

  2. Weitere Enzyme (Restriktionsendonukleasen) erkennen dieses Muster und zerschneiden die fremde DNA
• DNA Methylierung und Fehlerkorrektur

  1. Bei DNA Replikation erkennen Enzyme, ob es sich um einen "alten" oder neu hergestellten DNA-Strang handelt

  2. Methylierung zeigt den Enzymen, welcher Strang der ursprüngliche ist
• DNA Methylierung als Markierung

  • Methylgruppen "zeigen" der Zelle, welche Regionen der DNA sie nutzen kann und welche nicht
  • Trägt zur Genregulation und Genexpression bei
• Markierte Bereiche


  • CpG-Inseln (DNA Regionen mit häufigem Cytosin-Guanin "Paar")
  • Inaktives X-Chromosom bei Frauen
• Methylierung von Cytosin-Basen auf Promotoren kann zu einer Unterdrückung der Transkription und damit zu einer Stummschaltung der Genexpression führen