Metilazione del DNA

Negli eucarioti, la citosina del DNA cromosomale viene occasionalmente convertita in 5-metilcitosina mediante aggiunta di un gruppo metilico da parte di enzimi chiamati DNA metiltransferasi1 Nei vertebrati, fno al 10% delle citosine totali del genoma sono metilate, e nelle piante la cifra totale può arrivare al 30%.

Sono stati individuati due tipi di metliazione:

  • metilazione di mantenimento => copia lo stesso profilo di metilazione nel DNA delle cellule figlie nascenti
  • metilazione de novo => modifica il profilo di metilazione in regioni localizzate

Si noti che il profilo di metilazione è mantenuto a seguito della divisione cellulare e quindi l'informazione che specifica quali geni debbano essere espressi è ereditata dalle cellule figlie, assicurando in questo modo che nei tessuti differenziati sia mantenuto il profilo di espressione genica appropriato anche nel caso in cui le cellule del tessuto vengano sostituite o ne siano aggiunte di nuove.

L'importanza della metilazione del DNA è sottolineata dagli studi sulle malattie dell'uomo. La sindrome detta ICF (Immunodeficienza, instabilità Centromerica e anomalie Facciali) che, come suggerisce il nome, presenta una vasta gamma di effetti fenotipici, è associata a sottometiiazione di varie regioni del genoma, ed è causata da una mutazione di un gene identificato (Xu et ai, 1999). La situazione opposta - ipermetilazione - si presenta nelle isole CpG di geni che mostrano profili di espressione alterati in determinati tipi di cancro (Baylin e Herman, 2000), sebbene in questi casi la metilazione anormale potrebbe essere un effetto piuttosto che la causa dello stato di malattia.

Il modo in cui la metilazione influenza l'espressione del genoma è stato un enigma per molti anni. Ora sappiamo che le proteine di legame al metil-CpG (MeCPs) sono componenti di entrambi i complessi Sin3 e NuRD di deacetilazione degli istoni. Ciò ha portato a formulare un modello in cui le isole CpG metilate sono i siti bersaglio dell'attacco dei complessi HDAC che modificano la cromatina circostante allo scopo di silenziare i geni adiacenti.

La metilazione è coinvolta nell'imprinting genomico e nell'inattivazione del cromosoma X.

Bibliography
1. T. A. Brown, Genomi 3, EdiSeS, Napoli, 2008

Voci correlate

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