Wie führt die Methylierung von CpG-Inseln zu Gen-Silencing?

Ich sehe oft die pauschale Aussage, dass CpG-Inselmethylierung zu Gen-Silencing führen kann. Eine einfache Erklärung des Mechanismus konnte ich dadurch jedoch nicht finden.

Handelt es sich um eine rein physikalische Bindungssperre für Transkriptionsfaktoren? Entsteht durch die Methylierung eine Tertiärstruktur, die die DNA verdichtet? Rekrutiert es Histon-Modifikationsfaktoren, die das Chromatin verdichten?

Bitte zögern Sie nicht, Literatur zu zitieren, damit ich die Papiere lesen kann.

Antworten (1)

CG-Methylierung wird aufgrund der allgemein negativen Korrelation zwischen Genpromotor-Methylierung und Transkriptionsniveaus seit langem mit Gen-Silencing in Verbindung gebracht.

Wenn die CG-Methylierung in der Promotor- oder Enhancer-Region von Tieren auftritt (wo sich diese „CpG-Inseln“ normalerweise befinden), scheint die Methylierung (zu einem gewissen Grad) die Bindung des Transkriptionsfaktors (TF) zu behindern. Das ist der grundlegende Mechanismus für die Genrepression. Die veränderten chemischen Eigenschaften der DNA machen sie zu einer ungünstigeren Bindungsstelle für ihren verwandten TF.

In einigen Fällen verhindert die Methylierung eindeutig die TF-Bindung. Zum Beispiel binden einige TFs DNA, um die Methylierung zu blockieren, was den Zugang eines anderen TFs oder Satzes von TFs zur gebundenen DNA erleichtert (zum Beispiel diese Veröffentlichung des Schubeler-Labors über NRF1). Bei anderen TFs hängt ihre Bindung weniger vom Methylierungszustand ab, möglicherweise aufgrund der Stärke und Breite der Bindungsstelle (z. B. diese Arbeit aus dem Labor von John Stam. über CTCF).

Methylierung kann in einigen Zusammenhängen auch die Positionierung und Stabilität von Nukleosomen beeinflussen; Die Nukleosomeneffekte sind derzeit kaum bekannt, da Nukleosomen und Methylierung wahrscheinlich eine Rückkopplung zueinander haben. Sehen Sie sich diese Arbeit aus dem Zilberman-Labor als Beispiel an.

Die Rolle der Bildung einer repressiven Struktur höherer Ordnung ist wohl noch nicht offensichtlich; Beispielsweise scheint die Histon-H1-Bindung nicht stark vom Methylierungsstatus beeinflusst zu werden (obwohl dies etwas umstritten ist, da bei reprimierten Elementen im Genom häufig eine positive, aber schwache Korrelation zwischen H1 und Methylierung besteht - beispielsweise nur veröffentlichter 'h1-Chip ' mit Rezensionen und lesen Sie eine aktuelle). Sicherer ist die relative Ortsveränderung methylierter Promotoren innerhalb des Zellkerns zu einem Ort der transkriptionellen „Ruhe“ (Inaktivität). Diese Umlagerungsphänomene werden intensiv untersucht; Sie können mehr darüber erfahren, indem Sie nach "nukleare Topologie und Genrepression" oder so etwas googeln.

hoffe das hilft