Back to chapter

14.10:

Epigenetik Düzenleme

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Epigenetic Regulation

Languages

Share

– [Öğretmen] Epigenetik düzenleme, genetik dizide değişiklik olmadan miras alınabilen gen açılımındaki değişiklikleri ifade etmektedir. Bu, normal gelişim sürecinde meydana gelebileceği gibi diyet, toksik maddelere maruz kalma ve stres gibi çevresel faktörler de buna yol açabilir. Epigenetik düzenleme 3 ana mekanizma ile meydana gelir: DNA metilasyonu, histon modifikasyonu ve RNA temelli prosesler. DNA metilasyonunda, metil, CH3 grupları özel bazlara eklenir. Bu, düzenleyici proteinlerin, transkripsiyon faktörleri gibi, genellikle genin transkripsiyonunu önleyen, DNA’ya bağlanma yeteneğini değiştirir. Histon modifikasyonu, metil veya asetil grupları gibi kimyasal grupların DNA’nın, kromatin oluşturmak için etrafına sarındığı histon proteinlerine eklenmesini içerir. Bu modifikasyonlar, kromatinin ne kadar sıkı katlandığını, ya açarak ve daha kolay transkripsiyon yapılmasını sağlayarak ya da yoğunlaştırıp transkripsiyonu önleyerek etkiler. Farklı RNA tiplerinin kromatin yapısını değiştirebilecek microRNA ve küçük müdahale RNA’larını içeren epigenetik etkileri de olabilir. Ve metilasyonu yapılabilen, gen translasyonunu değiştiren elçi RNA. Mekanizma ne olursa olsun, bu modifikasyonlar yavru hücrelere geçer ve hatta bazan birey nesillerine geçerek genom değişikliği olmadan uzun erimli fenotipik değişiklikler oluşturabilir.

14.10:

Epigenetik Düzenleme

Epigenetik mekanizmalar sağlıklı gelişimde önemli bir rol oynar. Tersine, kanser gibi hastalıklarda hassas bir şekilde düzenlenmiş epigenetik mekanizmalar bozulur.

Çoğu memelide, dişilerde iki X kromozomu (XX) bulunurken, erkeklerde bir X ve bir Y kromozomu (XY) bulunur. X kromozomu, Y kromozomundan önemli ölçüde daha fazla gen içerir. Bu nedenle, kadınlarda fazla X kromozomuna bağlı gen ekspresyonunu önlemek için, iki X kromozomundan biri, erken gelişim sırasında rastgele susturulur. X kromozomu inaktivasyonu olarak adlandırılan bu süreç, DNA metilasyonu ile düzenlenir. Bilim adamları, aktif olmayan X kromozomundaki gen promoter bölgelerinde, aktif muadilinden daha fazla DNA metilasyonu buldular. DNA metilasyonu, transkripsiyon mekanizmasının promoter bölgeye bağlanmasını engeller, böylece gen transkripsiyonunu inhibe eder.

Anormal DNA metilasyonu kanserde önemli bir rol oynar. Çoğu genin promoter bölgesi, bir fosfat grubu ile bağlanmış sitozin ve guanin nükleotid uzantılarını içerir. Bu bölgelere CpG adaları denir. Sağlıklı hücrelerde, CpG adaları metillenmez. Bununla birlikte, kanser hücrelerinde, tümör baskılayıcı genlerin veya hücre döngüsü düzenleyicilerin promoter bölgelerindeki CpG adaları aşırı derecede metillenir. Metilasyon, bu genlerin ekspresyonunu durdurur ve kanser hücrelerinin hızlı ve kontrolsüz bir şekilde bölünmesine izin verir.

Suggested Reading

Weinhold, Bob. “Epigenetics: The Science of Change.” Environmental Health Perspectives 114, no. 3 (March 2006): A160–67. [Source]

Gudsnuk, Kathryn, and Frances A. Champagne. “Epigenetic Influence of Stress and the Social Environment.” ILAR Journal 53, no. 3–4 (December 2012): 279–88. [Source]

Simmons, Danielle “Epigenetic influence and disease.” Nature Education 1 no. 1 (2008):6  [Source]

Lim, Derek H. K., and Eamonn R. Maher. “DNA Methylation: A Form of Epigenetic Control of Gene Expression.” The Obstetrician & Gynaecologist 12, no. 1 (2010): 37–42. [Source]