Metülaatsioonimustrid

Metüülirühmade lisamine või eemaldamine DNA-st või valgudest, mida tuntakse metüülatsioonimustrite all, on oluline reguleeriv mehhanism rakenduses. Need mustrid võivad mõjutada geenide avaldumist, valgufunktsiooni ja rakulist signaalimist. Metüülatsioonimustrid on dünaamilised ja võivad muutuda vastusena keskkonnateguritele või rakulistele protsessidele.

DNA metüülatsioon, kus metüülrühm lisatakse tsütosiini alusele, on seotud geenivaikuse reguleerimisega. Tavaliselt esineb see CpG saitides, mis on tsütosiini ja guaniini aluste järjestused, mis on eraldatud ühe fosfaadi rühma poolt. Teatud piirkondades, nagu geenide promootorid, võib DNA metüülatsioon takistada transkriptsioonifaktorite sidumist, mis viib geeniekspressiooni vähenemiseni. Vastupidi, DNA demetüülatsioon, metüülrühma eemaldamine, võib aktiveerida geeniekspressiooni.

Valgud võivad läbida ka metüülatsiooni, kus metüülrühm lisatakse aminohappe jäägile, kõige sagedamini lüsiinile või arginiinile. See post-translatsiooniline modifikatsioon võib mõjutada valgufunktsiooni mitmel viisil, sealhulgas valgu stabiilsust, interaktsioone teiste molekulidega ja aktiivsust. Näiteks on valgu metüülatsioonil oluline roll histoonide modifitseerimises, mis mõjutab DNA pakendamist ja geeniekspressiooni.

Metüülatsioonimustrid on tihedalt reguleeritud ensüümide poolt, mida nimetatakse metüültransferaasideks ja demetüültransferaasideks. Nende ensüümide aktiivsuse ja spetsiifilisuse muutused võivad põhjustada ebanormaalseid metüülatsioonimustreid, millel on tagajärjed erinevate haiguste, sealhulgas vähi, neuroloogiliste häirete ja autoimmuunhaiguste tekkeks. Metüülatsioonimustrite uurimine pakub seega potentsiaalseid terapeutilisi sihtmärke ja diagnostilisi biomarkereid.