Kimyada metilasyon veya metillenme, bir kimyasal bileşiğe bir metil grubunun bağlanması veya ornatılmasıdır. Bu terim kimyada, biyokimyada, toprak bilimlerinde ve hayat bilimlerinde yaygınca kullanılır.
Biyokimyada metilasyon daha spesifik olarak bir (hidrojen) atomunun bir metil grubuyla yer değiştirmesi anlamında kullanılır.
Biyolojik sistemlerde metilasyon enzimler tarafından katalizlenir; bu reaksiyon, ağır metallerin modifikasyonunda, gen ifadesinin denetlenmesinde, (protein işlevlerinin) denetlenmesinde ve yer alır. Ağır metallerin metilasyonu biyolojik sistemler dışında da olur. Histolojide doku örneklerinin kimyasal metilasyonu bazı (histolojik boya artifaktlarının) azaltılmasında kullanılan bir yöntemdir.
Biyolojik metilasyon
Epigenetik
Epigenetik kalıtıma etki eden metilasyon DNA metilasyonu veya protein metilasyonu ile meydana gelir.
DNA metilasyonu omurgalılarda tipik olarak (sitozin-fosfat-guanin bölgeleri; yani DNA dizisinde sık olarak sitozinin hemen ardından guaninin geldiği yerler); bu metilasyon sonucu sitozinden meydana gelir. Me-CpG oluşumu enzimi tarafından katalizlenir. Omurgali hayvanlarin genomlarinda CpG dizileri genelde seyrek olmakla beraber gen promotörlerinde normalden yüksek sıklıkta görülürler ve toplu olarak bu bölgelere denir. Bu CpG bölgelerinin metilasyon durumu gen ifadesi üzerinde büyük etkide bulunur.
tipik olarak protein dizisindeki arginin veya lizin amino asit yer alır. Arginin tarafından bir kere (monometillenmiş arginin) veya iki kere metillenebilir; iki kere metillenme durumunda ise ya her iki metil grubu birden uçtaki azot üzerinde bulunabilir (asimetrik iki metilli arginin) veya her bir azot atomu üzerinde birer metil grubu bulunur (simetrik iki metilli arginin). Lizin ise tarafından bir, iki veya üç kere metillenebilir. Protein metilasyonu en çok histonlar için çalışılmıştır. metil gruplarının histonlara aktarılması histon metiltransferaz olarak adlandırılan enzimler tarafından gerçekleştirilir. Belli amino asit kalıntıları üzerinde metillenmiş olan histonlar epigenetik biçimde etki ederek gen ifadesini etkinleştirebilir veya engelleyebilirler.
Protein metilasyonu bir tip çevrim sonrası değişimdir.
Embriyonik gelişim
Memelilerin erken gelişiminde (döllenmeden kadar) genom . Sekiz hücre aşamasından morulaya kadar genomda yeni baştan metilasyon olur, böylece genomdaki epigenetik bilgi değişir veya yeni epigenetik bilgi eklenir. Blastula aşamasında, metilasyon tamalanmıştır. Bu süreç "" olarak adlandırılır. DNA metiltransferaz enzimi olmayan mutant hayvanların morula aşamasında öldüğünün gözlemlenmesi ile metilasyonun önemi ortaya çıkmıştır.[]
Doğum sonrası gelişim
Metilasyon ile çevresel faktörlerin etkileşiminin gen ifadesine olan etkisine dair deliller gittikçe çoğalmaktadır. Sıçanlarda ilk altı ay zarfında anne bakımındaki farklılıklar bazı promotörlerde farklı metilasyon örüntülerine yol açmakta ve dolayısıyla gen ifadesine etki etmektedir. Buna ilaveten, interlökin sinyalizasyonu gibi daha da hızlı süreçlerin de metilasyon ile denetlendiği gösterilmiştir.
Kanser
Metilasyon örüntüleri kanser alanında önemli bir araştırma konusu olmuştur. Normal dokularda gen metilasyonu başlıca kodlayıcı bölgelerde konumlanmıştır, ki bunlar CpG-fakiridir. Buna karşın genlerin promotör bölgeleri metillenmemiştir, CpG adalarının bu bölgelerdeki çokluğuna rağmen.
Neoplazi metilasyon dengesizliği ile karakterizedir; genom çapında hipometilasyon olmasına karşın yerel olarak hipermetilasyon bölgeleri vardır ve ifadesi artmıştır.
Bir hücrenin toplam metilasyon durumu karsinogeneze sürükleyici bir faktör olabilir, çünkü genom çapında metilasyonun kromozom istikrarsızlığı ve artan mutasyon oranına yol açtığını gösterir deliller vardır. Bazı genlerin metilasyon durumu tümörigenez için bir biyomarker olarak kullanılabilir. Örneğin, aşırı metilasyonu (hipermetilasyonu) prostat kanseri için ümit verici bir olarak görünmektedir.
Kanserde genetik ve epigenetik gen susturmalarının mekanizmaları çok farklıdır. Somatik genetik mutasyonlar mutan genden işlevsel proteinlerin üretmini engeller. Eğer hücreye selektif bir avantaj sağlarsa bu mutasonu taşıyan hücreler klonal şekilde çoğalarak bir tümör meydana getirirler, bu tümördeki tüm hücreler o proteini üretmekten acizdir. Buna karşın, epigenetik modifikasyon aracılığıyla gen susturması tedrici olur. Önce transkripsiyonda az fark edilir bir azalma ile başlar, bunun sonucu çevreleyen heterokromatin tarafından CpG adalarının koruması azalır. Bu kaybı takiben CpG adalarındaki metilasyon seviyesi artmaya başlar, bu değişiklikler farklı hücrelerde bulunan aynı genin kopyaları için farklı farklı kendini gösterir.
Bakteriyel konak savunması
Adenozin ve sitozin metilasyonu çoğu bakteride bulunan restriksiyon modifikasyon sisteminin parçasıdır. Bakteriyel DNA periyodik olarak tüm genomda metillenir. , belli bir DNA dizisini tanıyan ve bu dizi içinde veya yakınındaki bazlardn birini metilleyen bir enzimdir. Bu şekilde metillenmeden hücre içinde giren yabancı DNA'lar diziye özgün restriksiyon enzimleri tarafından yıkılır. Bu restriksiyon enzimleri bakteriyel genomik DNA'yı tanımazlar. İçsel DNA'nın metilasyonu bir çeşit ilkel bağışıklık sistemi olarak etki eder, bakterileri bakteriyofaj enfeksiyonuna karşı korur.
Kimya
Organik kimyada metilasyon terimi CH3 grubunun eklendiği alkilasyon sürecine değinmek için kullanılır. Bunu yapmak için SN2 ile tepkiyen elektrofilik metil kaynakları kullanılır. Kullanılan reaktanlar başlıca iyodometan, , ve daha güçlü (ve tehlikeli) oldukları için daha ender kulanıllan veya metil fluorosulfonat (). Örneğin bir karboksilat, oksijen üzerinde metillenip bir metil ester verir. Bir alkoksit tuz (RO-) benzer şekilde metillenip bir eter verir.
Alternatif olarak metil lityum (CH3Li) veya Grignard reaktifi (CH3MgX) gibi metil bileşiklerle de metilasyon yapılabilir. Örneğin CH3Li asetonu metillemekte kullanıldığında karbonil () bağına metili ekleyerek tert-butanol'un lityum alkoksitini meydana getirir:
Purdie metilasyonu
Purdie metilasyonu, karbonhidratlardaki oksijenin iyodometan ve gümüş oksit ile spesifik bir metilasyon yöntemidir.
Ayrıca bakınız
Vikisözlük'te metilasyon ile ilgili tanım bulabilirsiniz. |
- - Bir DNA dizisinde metil gruplarının varlığı ve yokluğunu belirlemek için kullanılan biyokimyasal yöntem.
Kaynakça
- ^ Christopher Walsh (2006). "Chapter 5 - Protein Methylation". Posttranslational modification of proteins: expanding nature's inventory. Roberts and Co. Publishers. ISBN .
- ^ Grewal SI, Rice JC (2004). "Regulation of heterochromatin by histone methylation and small RNAs". Curr. Opin. Cell Biol. 16 (3). ss. 230-8. doi:10.1016/j.ceb.2004.04.002. (PMID) 15145346. 2 Temmuz 2018 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 3 Ağustos 2009.
- ^ Nakayama J, Rice JC, Strahl BD, Allis CD, Grewal SI (2001). "Role of histone H3 lysine 9 methylation in epigenetic control of heterochromatin assembly". Science. 292 (5514). ss. 110-3. doi:10.1126/science.1060118. (PMID) 11283354.
- ^ Mann MRW, Bartolomei MS (2002):"Epigenetic reprogramming in the mammalian embryo: struggle of the clones": Genome Biology (2002), 3: 1003.1-1003.4
- ^ Weaver IC (2007). "Epigenetic programming by maternal behavior and pharmacological intervention. Nature versus nurture: let's call the whole thing off". Epigenetics. 2 (1). ss. 22-8. (PMID) 17965624.
- ^ Bird A (2003). "Il2 transcription unleashed by active DNA demethylation". Nat. Immunol. 4 (3). ss. 208-9. doi:10.1038/ni0303-208. (PMID) 12605226.
- ^ Baylin SB, Herman JG, Graff JR, Vertino PM, Issa JP (1998). "Alterations in DNA methylation: a fundamental aspect of neoplasia". Adv. Cancer Res. Cilt 72. ss. 141-96. doi:10.1016/S0065-230X(08)60702-2. (PMID) 9338076.
- ^ Chen RZ, Pettersson U, Beard C, Jackson-Grusby L, Jaenisch R (1998). "DNA hypomethylation leads to elevated mutation rates". Nature. 395 (6697). ss. 89-93. doi:10.1038/25779. (PMID) 9738504.
- ^ Nakayama M, Gonzalgo ML, Yegnasubramanian S, Lin X, De Marzo AM, Nelson WG (2004). "GSTP1 CpG island hypermethylation as a molecular biomarker for prostate cancer". J. Cell. Biochem. 91 (3). ss. 540-52. doi:10.1002/jcb.10740. (PMID) 14755684.
- ^ Jones PA, Baylin SB (2002). "The fundamental role of epigenetic events in cancer". Nature Reviews Genetics. 3 (6). ss. 415-28. doi:10.1038/nrg816. (PMID) 12042769.
- ^ March, Jerry; Smith, Michael W. (2001). March's advanced organic chemistry: reactions, mechanisms, and structure. New York: Wiley. ISBN .
- ^ The alkylation of sugars Purdie, T.; Irvine, J. C. J. Chem. Soc. 1903, 83, 1021–1037 DOI:10.1039/CT9038301021
Dış bağlantılar
- . 1 Haziran 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- . 18 Nisan 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi.
Kütle Spektrometrisinde metilasyon teşhisi
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Kimyada metilasyon veya metillenme bir kimyasal bilesige bir metil grubunun baglanmasi veya ornatilmasidir Bu terim kimyada biyokimyada toprak bilimlerinde ve hayat bilimlerinde yayginca kullanilir Biyokimyada metilasyon daha spesifik olarak bir hidrojen atomunun bir metil grubuyla yer degistirmesi anlaminda kullanilir Biyolojik sistemlerde metilasyon enzimler tarafindan katalizlenir bu reaksiyon agir metallerin modifikasyonunda gen ifadesinin denetlenmesinde protein islevlerinin denetlenmesinde ve yer alir Agir metallerin metilasyonu biyolojik sistemler disinda da olur Histolojide doku orneklerinin kimyasal metilasyonu bazi histolojik boya artifaktlarinin azaltilmasinda kullanilan bir yontemdir Biyolojik metilasyonEpigenetik Epigenetik kalitima etki eden metilasyon DNA metilasyonu veya protein metilasyonu ile meydana gelir DNA metilasyonu omurgalilarda tipik olarak sitozin fosfat guanin bolgeleri yani DNA dizisinde sik olarak sitozinin hemen ardindan guaninin geldigi yerler bu metilasyon sonucu sitozinden meydana gelir Me CpG olusumu enzimi tarafindan katalizlenir Omurgali hayvanlarin genomlarinda CpG dizileri genelde seyrek olmakla beraber gen promotorlerinde normalden yuksek siklikta gorulurler ve toplu olarak bu bolgelere denir Bu CpG bolgelerinin metilasyon durumu gen ifadesi uzerinde buyuk etkide bulunur tipik olarak protein dizisindeki arginin veya lizin amino asit yer alir Arginin tarafindan bir kere monometillenmis arginin veya iki kere metillenebilir iki kere metillenme durumunda ise ya her iki metil grubu birden uctaki azot uzerinde bulunabilir asimetrik iki metilli arginin veya her bir azot atomu uzerinde birer metil grubu bulunur simetrik iki metilli arginin Lizin ise tarafindan bir iki veya uc kere metillenebilir Protein metilasyonu en cok histonlar icin calisilmistir metil gruplarinin histonlara aktarilmasi histon metiltransferaz olarak adlandirilan enzimler tarafindan gerceklestirilir Belli amino asit kalintilari uzerinde metillenmis olan histonlar epigenetik bicimde etki ederek gen ifadesini etkinlestirebilir veya engelleyebilirler Protein metilasyonu bir tip cevrim sonrasi degisimdir Embriyonik gelisim Memelilerin erken gelisiminde dollenmeden kadar genom Sekiz hucre asamasindan morulaya kadar genomda yeni bastan metilasyon olur boylece genomdaki epigenetik bilgi degisir veya yeni epigenetik bilgi eklenir Blastula asamasinda metilasyon tamalanmistir Bu surec olarak adlandirilir DNA metiltransferaz enzimi olmayan mutant hayvanlarin morula asamasinda oldugunun gozlemlenmesi ile metilasyonun onemi ortaya cikmistir kaynak belirtilmeli Dogum sonrasi gelisim Metilasyon ile cevresel faktorlerin etkilesiminin gen ifadesine olan etkisine dair deliller gittikce cogalmaktadir Sicanlarda ilk alti ay zarfinda anne bakimindaki farkliliklar bazi promotorlerde farkli metilasyon oruntulerine yol acmakta ve dolayisiyla gen ifadesine etki etmektedir Buna ilaveten interlokin sinyalizasyonu gibi daha da hizli sureclerin de metilasyon ile denetlendigi gosterilmistir Kanser Metilasyon oruntuleri kanser alaninda onemli bir arastirma konusu olmustur Normal dokularda gen metilasyonu baslica kodlayici bolgelerde konumlanmistir ki bunlar CpG fakiridir Buna karsin genlerin promotor bolgeleri metillenmemistir CpG adalarinin bu bolgelerdeki cokluguna ragmen Neoplazi metilasyon dengesizligi ile karakterizedir genom capinda hipometilasyon olmasina karsin yerel olarak hipermetilasyon bolgeleri vardir ve ifadesi artmistir Bir hucrenin toplam metilasyon durumu karsinogeneze surukleyici bir faktor olabilir cunku genom capinda metilasyonun kromozom istikrarsizligi ve artan mutasyon oranina yol actigini gosterir deliller vardir Bazi genlerin metilasyon durumu tumorigenez icin bir biyomarker olarak kullanilabilir Ornegin asiri metilasyonu hipermetilasyonu prostat kanseri icin umit verici bir olarak gorunmektedir Kanserde genetik ve epigenetik gen susturmalarinin mekanizmalari cok farklidir Somatik genetik mutasyonlar mutan genden islevsel proteinlerin uretmini engeller Eger hucreye selektif bir avantaj saglarsa bu mutasonu tasiyan hucreler klonal sekilde cogalarak bir tumor meydana getirirler bu tumordeki tum hucreler o proteini uretmekten acizdir Buna karsin epigenetik modifikasyon araciligiyla gen susturmasi tedrici olur Once transkripsiyonda az fark edilir bir azalma ile baslar bunun sonucu cevreleyen heterokromatin tarafindan CpG adalarinin korumasi azalir Bu kaybi takiben CpG adalarindaki metilasyon seviyesi artmaya baslar bu degisiklikler farkli hucrelerde bulunan ayni genin kopyalari icin farkli farkli kendini gosterir Bakteriyel konak savunmasi Adenozin ve sitozin metilasyonu cogu bakteride bulunan restriksiyon modifikasyon sisteminin parcasidir Bakteriyel DNA periyodik olarak tum genomda metillenir belli bir DNA dizisini taniyan ve bu dizi icinde veya yakinindaki bazlardn birini metilleyen bir enzimdir Bu sekilde metillenmeden hucre icinde giren yabanci DNA lar diziye ozgun restriksiyon enzimleri tarafindan yikilir Bu restriksiyon enzimleri bakteriyel genomik DNA yi tanimazlar Icsel DNA nin metilasyonu bir cesit ilkel bagisiklik sistemi olarak etki eder bakterileri bakteriyofaj enfeksiyonuna karsi korur KimyaOrganik kimyada metilasyon terimi CH3 grubunun eklendigi alkilasyon surecine deginmek icin kullanilir Bunu yapmak icin SN2 ile tepkiyen elektrofilik metil kaynaklari kullanilir Kullanilan reaktanlar baslica iyodometan ve daha guclu ve tehlikeli olduklari icin daha ender kulanillan veya metil fluorosulfonat Ornegin bir karboksilat oksijen uzerinde metillenip bir metil ester verir Bir alkoksit tuz RO benzer sekilde metillenip bir eter verir Bir karboksilik asidin ve bir fenolun iyodometan tarafindan metilasyonu Alternatif olarak metil lityum CH3Li veya Grignard reaktifi CH3MgX gibi metil bilesiklerle de metilasyon yapilabilir Ornegin CH3Li asetonu metillemekte kullanildiginda karbonil bagina metili ekleyerek tert butanol un lityum alkoksitini meydana getirir Purdie metilasyonu Purdie metilasyonu karbonhidratlardaki oksijenin iyodometan ve gumus oksit ile spesifik bir metilasyon yontemidir Ayrica bakinizVikisozluk te metilasyon ile ilgili tanim bulabilirsiniz Bir DNA dizisinde metil gruplarinin varligi ve yoklugunu belirlemek icin kullanilan biyokimyasal yontem Kaynakca Christopher Walsh 2006 Chapter 5 Protein Methylation Posttranslational modification of proteins expanding nature s inventory Roberts and Co Publishers ISBN 0 9747077 3 2 Grewal SI Rice JC 2004 Regulation of heterochromatin by histone methylation and small RNAs Curr Opin Cell Biol 16 3 ss 230 8 doi 10 1016 j ceb 2004 04 002 PMID 15145346 2 Temmuz 2018 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 3 Agustos 2009 Nakayama J Rice JC Strahl BD Allis CD Grewal SI 2001 Role of histone H3 lysine 9 methylation in epigenetic control of heterochromatin assembly Science 292 5514 ss 110 3 doi 10 1126 science 1060118 PMID 11283354 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Mann MRW Bartolomei MS 2002 Epigenetic reprogramming in the mammalian embryo struggle of the clones Genome Biology 2002 3 1003 1 1003 4 Weaver IC 2007 Epigenetic programming by maternal behavior and pharmacological intervention Nature versus nurture let s call the whole thing off Epigenetics 2 1 ss 22 8 PMID 17965624 Bird A 2003 Il2 transcription unleashed by active DNA demethylation Nat Immunol 4 3 ss 208 9 doi 10 1038 ni0303 208 PMID 12605226 Baylin SB Herman JG Graff JR Vertino PM Issa JP 1998 Alterations in DNA methylation a fundamental aspect of neoplasia Adv Cancer Res Cilt 72 ss 141 96 doi 10 1016 S0065 230X 08 60702 2 PMID 9338076 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Chen RZ Pettersson U Beard C Jackson Grusby L Jaenisch R 1998 DNA hypomethylation leads to elevated mutation rates Nature 395 6697 ss 89 93 doi 10 1038 25779 PMID 9738504 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Nakayama M Gonzalgo ML Yegnasubramanian S Lin X De Marzo AM Nelson WG 2004 GSTP1 CpG island hypermethylation as a molecular biomarker for prostate cancer J Cell Biochem 91 3 ss 540 52 doi 10 1002 jcb 10740 PMID 14755684 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Jones PA Baylin SB 2002 The fundamental role of epigenetic events in cancer Nature Reviews Genetics 3 6 ss 415 28 doi 10 1038 nrg816 PMID 12042769 March Jerry Smith Michael W 2001 March s advanced organic chemistry reactions mechanisms and structure New York Wiley ISBN 0 471 58589 0 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link The alkylation of sugars Purdie T Irvine J C J Chem Soc 1903 83 1021 1037 DOI 10 1039 CT9038301021Dis baglantilar 1 Haziran 2017 tarihinde kaynagindan arsivlendi 18 Nisan 2016 tarihinde kaynagindan arsivlendi Kutle Spektrometrisinde metilasyon teshisi