Wie genau ändert sich die Struktur bei der DNA-Methylierung?
Beispiel: Die Anhaftung der Methylgruppen bei der Histonmethylierung führt zu einer Verdichtung. Infolgedessen kann die Transkription nicht mehr stattfinden und das Gen wird inaktiviert.
DNA-Methylierung hat den gleichen Effekt und auch dort kommt es zu strukturellen Veränderungen (richtig?), aber wie sehen diese aus?
1 Antwort
Die DNA wird im Chromatin unterschiedlich dicht gepackt. Das wenig dicht gepackte Heterochromatin ist die "Arbeitsform" des Chromatins. Die DNA ist hier für die Enzyme, die sie bei der Proteinbiosynthese ablesen und in die mRNA übersetzen, gut zugänglich. Das sehr dicht gepackte Euchromatin ist hingegen die Speicherform. Die DNA ist hier so dicht gepackt, dass die Information auf ihr nicht mehr abgelesen werden kann.
Verpackt wird die DNA durch Proteine, die man Histone nennt. Und zwar wird die DNA um ein einzelnes Histon herumgewickelt. Dieses Histon mit der umwickelten DNA nennt man auch Nukleosom. Die verschiedenen Nukleosomen sind perlenschnurartig aneinander gereiht. Diese Nukleosomenkette kann noch weiter verdichtet werden, z. B. indem sie schraubig zusammengelegt wird, sodass die sog. 30nm-Fibrille entsteht. Diese kann noch weiter verdichtet werden, bis schließlich das Chromatin zum Chromosom verdichtet ist. Das ist die höchstmögliche Verpackungsform.
Durch chemische Modifikation der DNA selbst (DNA-Methylierung) aber auch der Histone (Histon-Methylierung) können epigenetische Signale gesetzt werden, welche sozusagen den Verpackungsgrad der DNA beeinflussen. Die methylierten Bereiche werden dichter gepackt und somit können diese dicht gepackten Bereiche nicht mehr abgelesen werden. Das betreffende Gen ist damit inaktiviert. Durch Entfernung der Methylgruppen kann das auch rückängig gemacht werden. Die Methylierung ist quasi eine Art Schalter, mit der Gene an- und ausgeschaltet werden können.
Die Information des Gens selbst, also die Abfolge der Nukleotide auf dem DNA-Strang, wird durch die Epigenetik nicht geändert.
