एपीगेनेटिक्स आनुवंशिक आण्विक वैशिष्ट्यांशी संबंधित आहे ज्याचा आधार डीएनए अनुक्रम नाही. उपसर्ग epi- (ग्रीक: επί ) सूचित करतो की त्याऐवजी DNA मध्ये बदलांचा विचार केला जातो.
मेथिलेशन आणि हिस्टोन बदलांच्या उपक्षेत्रांमध्ये फरक केला जातो (हिस्टोन्स = प्रथिने DNA द्वारे गुंडाळलेले, ज्याच्या "ऑक्टॅमर" युनिटमध्ये H2A, H2B, H3 आणि H4 या प्रथिनांच्या दोन प्रती असतात).
मानवांमध्ये मध्यवर्ती डीएनए मेथिलेशन हे डीएनएच्या तथाकथित सीपीजी बेटांमधील न्यूक्लिक बेस सायटोसिनचे आहे. सांगितलेल्या बेटांमध्ये, ग्वानिन खुर्च्या त्यानंतर सायटोसिन बेस (“CpG dinucleotide”) येतात. CpG बेटांपैकी 75% मिथाइलेटेड आहेत.
मेथिलेशनचा प्रभाव मिथाइल-बाइंडिंगद्वारे मध्यस्थी केला जातो प्रथिने. यामुळे न्यूक्लियोसोम कॉन्फॉर्मेशन (न्यूक्लियोसोम = डीएनएचे एकक आणि हिस्टोन ऑक्टॅमर) बंद होते. परिणामी, ट्रान्सक्रिप्शन घटकांद्वारे (TPFs; प्रथिने जे डीएनएला संलग्न करतात आणि ट्रान्सक्रिप्शनवर कार्य करतात).
मेथिलेशनच्या स्थानावर अवलंबून, त्यांच्याकडे ट्रान्सक्रिप्शन-इनहिबिटिंग (ट्रान्सक्रिप्शन = डीएनएचे आरएनएमध्ये ट्रान्सक्रिप्शन) किंवा ट्रान्सक्रिप्शन-वर्धित प्रभाव असतो. मेथिलेशन विविध डीएनए मिथाइलट्रान्सफेरेसद्वारे उत्प्रेरित केले जाते - डेमेथिलेसेसद्वारे डिमेथिलेशन.
ट्रान्सपोसन्स (डीएनए घटक जे त्यांचे लोकस (स्थान) बदलू शकतात अशा मोठ्या भागाच्या कायमस्वरूपी शांततेच्या अर्थाने मेथिलेशन हे उत्क्रांतीचे सर्वात जुने कार्य मानले जाते, ज्याद्वारे हे घटक काढून टाकणे किंवा नवीन जोडणे शक्य आहे. आघाडी संभाव्य पॅथॉलॉजिकल निसर्गाच्या उत्परिवर्तन घटनांकडे).
जर हे मेथिलेशन प्रवर्तक क्षेत्रांमध्ये स्थित असतील (डीएनए वरील विभाग जो एखाद्याच्या अभिव्यक्तीचे नियमन करतो. जीन), विशिष्ट TPF चे संचय लक्षणीयरीत्या कमी झाले आहे. त्यामुळे डीएनए सेगमेंटचे ट्रान्सक्रिप्शन शक्य नाही.
वर्धक अनुक्रमांवर मेथिलेशन (नॉन-लिप्यंतरण जीन अनुक्रम) ट्रान्सक्रिप्शन-वर्धित करणार्‍या TPF चे संलग्नक प्रतिबंधित करते. डीएनए पॉलिमरेझच्या डीएनएशी कमी बंधनकारक आत्मीयतेमुळे नॉन-रेग्युलेटरी सीक्वेन्समधील मेथिलेशन ट्रान्सक्रिप्शन रेट कमी करतात.
डीएनएच्या सायलेन्सर सीक्वेन्स (जीन्सजवळील डीएनए सीक्वेन्स ज्यात तथाकथित रिप्रेसर (आरएनए पॉलिमरेझला प्रवर्तकाला बंधनकारक करणे अवरोधित करतात) बांधू शकतात) केवळ डीएनए ट्रान्सक्रिप्शनल क्रियाकलाप वाढण्यास हातभार लावू शकतात, कारण ते ट्रान्सक्रिप्शनच्या संलग्नकांना प्रतिबंधित करतात- प्रतिबंधक घटक.
हिस्टोन बदल हे साइड चेनमध्ये विविध रासायनिक गटांच्या समावेशाद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत अमिनो आम्ल हिस्टोन प्रथिने. यापैकी सर्वात सामान्य एसिटिलेशन्स आणि मेथिलेशन आहेत. एसिटिलेशन फक्त अमीनो ऍसिडवर परिणाम करते लाइसिन आणि सकारात्मक चार्ज केलेल्या लाइसिनचे तटस्थीकरण होते. द संवाद निगेटिव्ह चार्ज असलेल्या डीएनएमध्ये घट होते, ज्यामुळे हिस्टोन-डीएनए कॉम्प्लेक्स ढिले होते, म्हणजे कॉम्पॅक्शन कमी होते. परिणामी ट्रान्सक्रिप्शन घटकांची प्रवेशक्षमता वाढली आहे.
हिस्टोन मेथिलेशन न्यूक्लियोसोम कॉन्फॉर्मेशनच्या कॉम्पॅक्शनच्या डिग्रीवर देखील परिणाम करतात. येथे, तथापि, यावर अवलंबून आहे अमिनो आम्ल किंवा हिस्टोन प्रथिने उघडणे किंवा कॉम्पॅक्शन येते.
आणखी एक विशेष वैशिष्ट्य म्हणजे हिस्टोन कोडची उपस्थिती. वेगवेगळ्या हिस्टोन बदलांचे "उत्तराधिकार" शेवटी तथाकथित भरतीकडे नेत असतात क्रोमॅटिन मॉडेलिंग घटक - प्रकारावर अवलंबून, ही प्रथिने न्यूक्लियोसोम पुष्टीकरणाच्या संक्षेपणाची डिग्री वाढवतात किंवा कमी करतात.
उपचार (दृष्टीकोन): पेशी आणि पेशी प्रकारांचा इष्टतम मेथिलेशन पॅटर्न मुख्यत्वे अज्ञात असल्याने, आणि अशा प्रकारे सेलच्या सर्वात आदर्श प्रथिन गुणोत्तरांबद्दल केवळ किरकोळ विधाने केली जाऊ शकतात, परंतु हिस्टोन कोड देखील केवळ खंडितपणे निर्धारित केला जातो, उपचारात्मक बदल सध्या आहेत. उपयुक्त नाही.
तथापि, भविष्यात, ट्यूमर, मानसिक विकार आणि स्वयंप्रतिकार रोग यासारख्या रोगांच्या उपचारांमध्ये तसेच जनुकांचे अपरेग्युलेशन आणि कमी करणे उपयुक्त ठरू शकते. वय लपवणारे क्षेत्र.
