demetilazione

La demetilazione è la rimozione di un gruppo metilico (-CH3) da una molecola. Il termine è impiegato in ambiti differenti: chimico, dove riguarda la depolimerizzazione di composti organici metilati, e biologico, dove descrive processi che regolano l’espressione genica e la funzione proteica attraverso la perdita di gruppi metilici.

Nella chimica organica, la demetilazione indica la rimozione di gruppi metilici da esteri, ammine o altri substrati, spesso mediante reagenti demetilanti O- o N-metilici, o tramite reazioni di ossidazione-idrolisi. Le condizioni e i reagenti variano a seconda del tipo di legame metilico e della stabilità della molecola.

Nell’ambito biologico, la demetilazione è particolarmente rilevante a livello di DNA e di proteine istoniche. La demetilazione del DNA può avvenire in modo attivo, tramite enzimi TET che ossidano la 5-metilcitosina (5mC) a 5-idrossimetilcitosina (5hmC) e ulteriori intermedi, o passivamente, durante la duplicazione cellulare in assenza del mantenimento della metilazione. Il passaggio finale avviene spesso tramite riparazione del tipo base-excision, che ripristina la citosina non metilata. Nella regolazione epigenetica, la demetilazione delle proteine istoniche, operata da demetilasi come le famiglie KDM (LSD1/KDM1A inclusa) e da demetilasi JmjC, modifica i marcatori degli istoni (ad es. H3K4me1/2, H3K9me), influenzando l’espressione genica.

L’interesse scientifico e clinico della demetilazione è legato alla sua ruolo nell’embriogenesi, nello sviluppo, nella pluripotenza e in numerose malattie, inclusi i tumori. Metodi di analisi includono la bisulfite sequencing per la DNA methylation e tecniche di spettrometria per i marcatori istonici.