Demetylaasit

Demetylaasit ovat aineita tai entsyymejä, jotka poistavat metyyliryhmän substraateistaan. Termiä käytetään sekä orgaanisessa kemiallisessa synteesissä että biologiassa: kemiallisessa kontekstissa puhutaan yleisesti demetylaatiosta, eli metyyliryhmän poistamisesta, kun taas biologiassa tarkoitetaan solujenongelman poistamista metyylimerkkeinä DNA:sta, RNA:sta tai proteiineista.

Orgaanisessa syntetissä demetylaattoreita käytetään suojausryhmien poistoon sekä metyyliryhmien poistamiseen aromatisista tai alkyylisistä yhdisteistä. Tyypillisiä kemiallisia demetylaattoreita ovat boronitribromidi (BBr3) ja boronitrikloriidi (BCl3), sekä vahvat hapot tai Lewis-aksi tilanne AlCl3. Lisäksi hydrohalogeeneja, kuten HI, käytetään tietyissä tapauksissa metoksiryhmien poistamiseen. Reaktiot voivat olla herkkiä lämpötilalle ja herkille substraatteille, ja ne voivat ylläpitää tai muuttaa muita toiminnallisia ryhmiä.

Biologisessa kontekstissa demetylaatio liittyy geenien ilmentymään ja epigenetiikkaan. DNA:n metyylimerkkien poistuminen voi tapahtua sekä aktiivisesti entsymaattisesti että replikaation aikana. TET-entsyymit osallistuvat 5-metyylisytosiinin hapettumiseen seuraavaksi metyylimerkinnän poistumiseksi. Lääketieteessä demetylaattoreita käytetään, erityisesti syöpien hoidossa: 5-azasytididiini ja decitabine ovat nukleosidianalogeja, jotka estävät DNA-metylaatioita ja johtavat metyylimarkkojen vähenemiseen solujen jakaantuessa. Käyttöihin liittyy sekä potentiaalisia hyötyjä että laaja-alaisia vaikutuksia.

Riski- ja käyttökontekstit ovat tärkeitä: demetylation vaikutukset voivat olla laajoja ja aiheuttaa epätoivottuja geenin ilmentymisen muutoksia, joten näiden aineiden käyttö edellyttää tarkkaa valvontaa ja sovellusten rajoittamista.