Metilasyon, bir karbon ve üç hidrojen atomunun başka bir moleküle eklenmesidir. Bu fenomen, sağlık alanında son söz olarak kabul edilir. Neredeyse tüm vücut fonksiyonlarına eşlik eder.
İşlevler
Metil grupları (karbon ve hidrojen atomları) şunlara katılır:
- Vücudun stresli durumlara tepkisi.
- Glutatyon üretimi ve işlenmesi. Vücutta önemli bir antioksidan görevi görür.
- Hormonların, ağır metallerin ve kimyasal bileşiklerin detoksifikasyonu.
- Enflamasyonu kontrol et.
- Hasarlı hücreleri onarın.
- Bağışıklık tepkisi ve düzenlenmesi, virüslere ve enfeksiyonlara karşı mücadele, T-elementlerinin üretiminin kontrolü.
DNA metilasyon süreci de önemlidir. Daha yakından bakalım.
Gelişimin epigenetik kontrolü
DNA metilasyonu, mitoz sırasında kalıpların yeni nesil hücrelere iletilmesini destekler. Nispeten yakın zamanda, terminaldeki atom gruplarını birleştirme sürecininfarklılaşmış yapıların hafıza oluşumu ve sinaptik plastisite ile kesin bir ilişkisi vardır. K. Miller ve D. Sweet, DNA metilasyonunu araştırdı. Fenomenin incelenmesi, onları, yeni bilgilerin ezberlenmesi sırasında hayvanlarda deoksiribonükleik asit metilazın aktivitesinin önemli ölçüde arttığı sonucuna götürdü. Bu, hafıza süreçlerini baskılayan genlerin ifadesinde bir azalmaya katkıda bulunur. Buna ek olarak, yazarlar başka bir fenomene işaret ediyor. Araştırmacılar, sinaptik bağlantılardaki değişiklikleri teşvik eden ve şizofreninin patolojik seyrinde rol oynayan reelin protein geninin aktivasyonunun hafıza oluşumundan etkilendiğini bildiriyorlar. Bu durumda belirleyici faktör, DNA demetilasyonunu (metil gruplarından salınım) sağlayan demitalaz enzimleridir. Yerleşik gerçekler, en önemli sonucu çıkarmamıza izin veriyor. Epigenetik mekanizmalardan biri olarak DNA metilasyonu ve bunun tersi fenomeni, bilgi depolama ve ezberlemede önemli bir rol oynar. Bu fikir, E. Costa'nın grubu tarafından yapılan bir çalışmanın sonuçlarıyla doğrulanmıştır. Glutamat dekarboksilaz ve reelin genlerinin demilasyonuna, DNA'nın çekirdeğe yerleştirilmesine müdahale eden küçük moleküller tarafından farelerde aracılık edilebileceği bulunmuştur. Bu çalışmalar, yalnızca hafıza oluşumuna ilişkin hakim fikri değiştirme olasılığını göstermez. Ayrıca, daha önce kalıcı olarak kabul edilen DNA metilasyonunun dinamik olduğunu da gösterirler. Üstelik terapide kullanılabilir.
Özellikler
Hafıza ve DNA metilasyonunun bağlantılı olduğu fikri yeni değil. Histon asetilasyonu ile sinaptik iletimin koşulluluğu daha önce kurulmuştu. DNA'nın etrafına sarıldığı iskeleti oluştururlar. Asetilasyon, histonların nükleik asitlere olan afinitesinde bir azalmaya yol açar. Sonuç olarak, diğer şeylerin yanı sıra gen aktivasyonu ile ilişkili DNA ve diğer proteinlere erişim açılır. Aslında, anahtar nöronal transkripsiyon faktörü olarak görev yapan CREBBP'nin (bağlayıcı bir protein) histon asetiltransferaz aktivitesi, bu proteinin bellek üzerindeki etkisiyle ilişkilendirilmiştir. Ek olarak, histon deasetilaz inhibitörlerinin kullanımı sırasında uzun süreli hafızada bir artış bulundu. Histon asetilasyonunun hızlanmasına neden oldu.
Hipotezler
Sweet ve Miller, yapı ifadesinin histon bağımlı aşağı regülasyonu ile ilgili şu soruyu sordular. Hafıza düzenlemesinde rol oynayabilirse, DNA metilasyonunun benzer bir etkisi olur mu? Bu fenomen, öncelikle mitoz ve sistemlerin oluşumu sırasında yapıların aktivitesini korumanın bir yolu olarak kabul edildi. Bununla birlikte, olgun memeli beyninde, hücrelerinin çoğunun bölünmemesine rağmen metilazların yoğunluğu gözlemlendi. Söz konusu fenomenin gen ekspresyonunun baskılanmasına katkıda bulunması nedeniyle, bilim adamları metilazlar ve nöronlardaki düzenleyici süreçler arasında bir bağlantı olasılığını reddedemediler.
Varsayımları kontrol etme
Tatlı ve onunDNA metilasyonunu ve bu fenomenin hafıza oluşumundaki önemini inceleyen meslektaşları, hipokampusun bölümlerini deoksiribonükleik asit metiltransferaz inhibitörleriyle tedavi ettiler. Bunun, nöronal aktiviteye yanıt olarak sinaptik bağlantıların güçlendirilmesi olan uzun vadeli güçlenmenin başlamasını engellediğini buldular. Bu süreç, öğrenme ve hafıza mekanizmalarının işleyişini belirler. Bilim adamları ayrıca inhibitörlerin reelin DNA'sındaki metilasyon seviyesini az alttığını buldular. Bu onun tersine çevrilebilirliğini gösterdi.
Deneyler
Araştırmalarını daha ileri götürmeye karar veren Sweet ve Miller, hayvanların belirli bir konumu hoş olmayan uyaranlarla, özellikle hafif şoklarla ilişkilendirmeyi öğrendiği bir modelde farelerde metilasyon modellerindeki değişiklikleri gözlemlemeye başladı. İnhibitörlerle tedavi edilen deneklerin davranışları, öğrenmenin olası zorluklarını ifade etti. Korkmaları gereken bir ortama yerleştirildiklerinde, kontrol hayvanlarından önemli ölçüde daha az dondular.
Sonuçlar
Metilasyon farelerin hafızasını nasıl etkileyebilir? Bilim adamları bunu şu şekilde açıkladılar. DNA'da hidrojen ve karbon atomu gruplarının eklenmesinden etkilenebilecek pek çok bölge vardır. Bu bağlamda, araştırmacılar aşağıdaki fenomene dönmeye karar verdiler. Önce hafıza oluşumundaki rolü önceden belirlenmiş olan genlerin metilasyonunu incelediler. İlk olarak, fosfataz proteininin hafıza süreçlerinin baskılandığı alan ele alındı. Az altılmış ifadetersi neden olabilir. Gerçekten de, bir saatlik bağlamsal korku koşullandırmasından sonra, metilasyon seviyeleri yüz kattan fazla arttı. Aynı zamanda, CA1 hipokampal bölgesindeki mRNA seviyelerinde hafif fakat istatistiksel olarak anlamlı bir düşüş yaşandı. Bu etki, uzuvlara küçük bir şok ve bağlamın yeniliği ile hayvanların beyninde bulunur. Bireysel olarak, bu uyaranlar metilasyon üzerinde hiçbir etki sağlamaz. Buna göre gruplara katılım sadece gerçek eğitim ile gerçekleştirilir.
DNA metilasyonu ve yaşlanma
Yaş sorunları ve onkolojik hastalıklar en çok tartışılan konuların başında geliyor. Uzun yıllar süren araştırmalar boyunca, bilim adamları çeşitli teoriler ve modeller önerdiler. Ancak şu anda tek bir kavram tüm soruları tam olarak yanıtlamamaktadır. Bu arada, yaşlanma sorununa bir çözüm arayışında en büyük ilgi, gen aktivitesindeki değişikliklerin incelenmesidir. Özellikle Profesör Anisimov bu konudaki görüşünü dile getirdi. Genlerin ifadesinin (ifadesinin), diğer şeylerin yanı sıra, yaşlanma hızını etkileyebilecek olan metilasyona bağlı olduğuna dikkat çekiyor. Deoksiribonükleik asidin sitozin kalıntılarının %5'e kadarı, 5MC (5-metilsitozin) oluşumuyla birlikte karbon ve hidrojen atomu gruplarının eklenmesine tabi tutulmuştur. Bu baz, daha yüksek organizmaların DNA'sındaki tek sabit olarak kabul edilir. Grupların birleştirilmesi her iki dişte de simetrik olarak gerçekleşir. 5mC kalıntıları her zaman guanin kalıntılarıyla kaplıdır. Aynı zamanda yapılarınfarklı işlevler gerçekleştirir. Bununla birlikte, metilasyonun gen aktivitesinin düzenlenmesinde rol oynadığına dikkat etmek önemlidir. Gruplara katılma sürecindeki değişiklikler, transkripsiyon düzeyindeki başarısızlıklardan kaynaklanır.
Nedenler
Yaşa bağlı demetilasyon ilk olarak 1973'te tanımlandı. Bu, sıçanların dokularındaki grupların ayrılma derecesinde bir fark ortaya çıkardı. Beyinde, demetilasyon karaciğerden daha aktifti. Daha sonra, akciğerlerde ve ayrıca cildin fibroblast oluşumlarında yaşla birlikte 5mC'de bir azalma bulundu. Araştırmacılar, yaşa bağlı demetilasyonun hücreleri tümör transformasyonuna yatkın hale getirdiğini öne sürdüler. Bu fenomen aşağıdaki gibi basit terimlerle temsil edilebilir. Aktif olmayan bir gen, bir metil grubuna bağlanır. Kimyasal reaksiyonların etkisi altında bağlantısı kesilir. Buna göre, gen aktive edilir. Bir grup atom bir sigorta görevi görür. Sayıları ne kadar küçük olursa, hücre o kadar farklılaşır ve buna göre daha yaşlı, daha çok, daha genç olur. Literatürde yaygın olarak kullanılan klasik bir örnek, belirli somon türlerinin geliştirilmesidir. Yumurtlamadan hemen sonra olağanüstü hızlı ölüm olgusu ortaya çıktı. Dün, üreme çağındaki genç bireyler kısa sürede ölüyor. Biyolojik terimlerle, bu fenomen, DNA'nın büyük demetilasyonunun eşlik ettiği hızlandırılmış yaşlanmadır.
Vücuda nasıl yardım edilir?
Çeşitli yollar vardırdoğuştan gelen DNA metilasyonunu iyileştirebilir. En popülerler arasında şunlar bulunur:
- Taze yeşillik yemek. Özellikle yapraklı sebzeler tavsiye edilir. Uygun metilasyon için gerekli olan bir folik asit kaynağı görevi görürler.
- B12 ve B6 vitaminleri, riboflavin alınması. Kaynakları yumurta, balık, badem, ceviz, kuşkonmaz vb.
- Yeterli çinko ve magnezyum alın. Metilasyonun sürdürülmesini sağlarlar.
- Probiyotik alımı. B grubu vitaminlerin ve folik asidin alınmasına ve emilmesine katkıda bulunurlar.
Stresli durumları en aza indirmek, kötü alışkanlıklardan (içme, sigara) vazgeçmek de önemlidir. Toksik maddelerin vücuda girmemesine özen gösterilmelidir. Bu bileşikler metil grupları alır, karaciğeri yükler.
