Die Regulation der Genaktivität durch DNA-Methylierung
Die Regulation der Genaktivität bei Eukaryoten erfolgt durch verschiedene komplexe Mechanismen, wobei die DNA-Methylierung eine zentrale Rolle spielt. Diese epigenetische Modifikation ermöglicht es Zellen, Gene gezielt zu aktivieren oder zu deaktivieren, ohne dabei die eigentliche DNA-Sequenz zu verändern.
Definition: Die DNA-Methylierung ist eine biochemische Modifikation, bei der Methylgruppen an bestimmte DNA-Basen (Cytosin und Adenin) angehängt werden, wodurch Gene stillgelegt werden können.
Bei Prokaryoten dient die DNA-Methylierung hauptsächlich als Schutzmechanismus. Bakterien nutzen spezielle Methyltransferasen, um ihre eigene DNA zu markieren und von fremder DNA zu unterscheiden. Diese Markierung ermöglicht es den Restriktionsenzymen, eingedrungene Fremd-DNA zu erkennen und zu zerschneiden, während die eigene DNA geschützt bleibt.
Die Histon-Methylierung stellt einen weiteren wichtigen Regulationsmechanismus dar. Hierbei werden Methylgruppen nicht an die DNA selbst, sondern an die Histone - die Proteine, um die die DNA gewickelt ist - angeheftet. Dies führt zu einer engeren Packung der DNA und kann die Zugänglichkeit für die Transkriptionsmaschinerie blockieren.
Highlight: Die Methylierung ist reversibel und kann durch spezielle Enzyme (Demethylasen) rückgängig gemacht werden. Dies gewährleistet eine flexible Anpassung der Genaktivität an sich ändernde Bedingungen.