Mit der Weiterentwicklung der Wissenschaft haben wir begonnen, uns immer mehr auf das Material zu konzentrieren, das uns alle aufbaut – unsere DNA. Wir haben etwas über seine Struktur, seine Entstehung und viele andere Aspekte gelernt, die es uns ermöglichen, tiefer in das wissenschaftliche Gebiet der Genetik einzutauchen. Mit fortschreitender Forschung haben wir auch damit begonnen, zu untersuchen, wie sich einige dieser Faktoren auf unser genetisches Material auswirken. Heute konzentrieren wir uns auf eines davon – die Methylierung.
Was ist DNA Methylierung?
Wir können die DNA-Methylierung als einen epigenetischen Regulationsmechanismus charakterisieren, der in allen eukaryotischen Organismen auftritt. Es steuert die Genexpression durch Veränderungen der Chromosomenstruktur, der DNA-Konformation, der Stabilität des genetischen Materials und der Funktion zwischen DNA und Protein. Es handelt sich um einen Postreplikationsprozess, der in den Cytosineinheiten der CpG-Dinukleotidsequenz stattfindet. Die Methylierung von CpG-Inseln ist ein wichtiger Mechanismus für die Gen-Stummschaltung und Inaktivierung spezifischer Suppressorgene, die bei Krebserkrankungen beim Menschen auftreten. Dieser Prozess ist für die normale Entwicklung des Organismus unerlässlich, es kommt jedoch auch zu Störungen dieses Prozesses, die zu Störungen in der Embryonalentwicklung oder der Entstehung von Tumoren führen können.
Welche Reaktion findet bei der DNA-Methylierung statt?
Wenn wir den DNA-Methylierungsprozess aus chemischer Sicht betrachten, können wir eine einfache chemische Reaktion erkennen. Bei der DNA-Methylierung werden Alkylgruppen (Methylgruppen) an die stickstoffhaltigen Basen von Nukleotiden gebunden. Dazu gehören insbesondere Cytosin und seltener Adenin. Das Reaktionsprodukt ist normalerweise 5-Methylcytosin oder N4-Methylcytosin. Die Reaktion wird durch das Enzym DNA-Methylase katalysiert.
