Epigenetisk kode
Epigenetisk kode er et begrep fra det vitenskapelige feltet epigenetikk . Epigenetiske koder er hypotetiske eller faktiske kartregler ( koder ) som er ment å beskrive reglene for epigenetiske prosesser. På grunn av den nåværende kunnskapstilstanden, må eksistensen av en epigenetisk kode i betydningen av et generelt definert, enhetlig sett med regler fremdeles sees på som en hypotese (se også histonkodehypotese )
Eksempel på histonkode
Et viktig eksempel på en epigenetisk kode er histonkoden som viser effekten av kjemiske modifikasjoner av histoner (spesifikt protein - molekyler ) på strukturen og utgivelsen av genetisk materiale ( DNA bør skrives). Med strukturen menes at i levende vesener med en cellekjerne , slik. B. Hos mennesker kan det genetiske materialet være relativt "løs" (mindre pakket kromatin ) eller mer vridd (tettpakket kromatin eller kromosomer ). Utgivelsen av informasjon betyr at de enkelte genene (seksjoner med en definert funksjon) blir brukt i ulik grad ( genaktivitet ) , avhengig av effekten av histonene .
Histonkode og DNA-metyleringsmønster
Histonkoden er nært knyttet til DNA-metyleringsmønstre. DNA-metylering er en form for kjemisk modifisering av nukleotider (de enkelte byggesteinene i genetisk materiale). DNA-metyleringen påvirker bindingen av histoner eller de modifiserte variantene. De histonmodifikasjonene (den kjemiske endringer i både histoner) påvirker aktiviteten av genene som , avhengig av graden av metylering av DNA . Blant annet blir gener aktive eller inaktive, som danner proteiner som mates tilbake til DNA-metylering eller til histonmodifikasjoner. Dette er for eksempel i Jin et al. (2011).
Epigenetisk kode og epigenom
Den epigenetiske koden er nært knyttet til epigenomet . Mens begrepet epigenom er ment å dekke de epigenetiske tilstandene i en celle eller et vev (for det meste histonmodifikasjoner, DNA-metyleringsmønstre og kromatinstrukturer), blir den tilsvarende koden (eller dekoding) brukt til å identifisere opprinnelsen og utviklingen av et epigenom og dets effekter å forstå den fenotype av den celle, vev eller organisme .
Genetisk og epigenetisk kode
Den genetiske koden er en endimensjonal kode. Det vil si at den beskriver reglene for input og output i en retning:
Hvis en spesifikk nukleotidsekvens av tre nukleotider er til stede i gyldig sammenheng, blir denne informasjonen omdannet til inkorporering av en spesifikk aminosyre i et protein (forenklet representasjon). Så du kan skrive ATG → M og bety at tripletsekvensen av adenin, tymin og guanin fører til inkorporering av metionin i den resulterende peptidkjeden. Epigenetiske koder er flerdimensjonale. Som beskrevet ovenfor, må de registrere konsekvenser og påvirke forholdene. Dette gjør en epigenetisk kode veldig kompleks.
applikasjon
Den nåværende kunnskapstilstanden betyr at innsatsen til epigenetikk fokuserer på belysning av epigenetiske regler. Det er håp om at et kjent epigenom og en kjent epigenetisk kode kan brukes sammen på en lignende måte som et kjent genom med en kjent genetisk kode. Men hvis man vurderer at genomet og den genetiske koden på ingen måte er all nødvendig informasjon (promotorer, mistanker om åpen lesing, introner, etc.) for å tolke genomet omfattende, kan man anta at anvendelsen av epigenetiske koder på epigenomer. er en enorm utfordring. Antagelig er det nødvendig å inkludere alle biologisk relevante typer molekyler i vurderingen. For eksempel blir data som oppstår ved å forske på histonkoden lagret i en database for påvisning av histonmodifikasjoner av tilsvarende proteiner.
Individuelle bevis
- ↑ B. Jin, Y. Li, KD Robertson: metylering DNA: ordnet eller underordnet i epigenetisk hierarkiet? I: Gener & Cancer. Volum 2, nummer 6, juni 2011, s. 607-617, doi : 10.1177 / 1947601910393957 , PMID 21941617 , PMC 3174260 (fri fulltekst).
- ^ Bryan M. Turner: Definere en epigenetisk kode. I: Nature Cell Biology. 9, 2007, s. 2-6, doi : 10.1038 / ncb0107-2 .
- ↑ R. Chahwan, SN Wontakal, S. Roa: Den flerdimensjonale natur epigenetisk informasjon og dens rolle i sykdommen. I: Discovery Medicine. Volum 11, nummer 58, mars 2011, s. 233-243, PMID 21447282 (anmeldelse).
- ↑ M. Wang, MW Mok, H. Harper, WH Lee, J. Min, S. Knapp, U. Oppermann, B. Marsden, M. Schapira: Strukturell genomikk av histon halen anerkjennelse. I: Bioinformatikk. Volum 26, nummer 20, oktober 2010, s. 2629-2630, doi : 10.1093 / bioinformatics / btq491 , PMID 20739309 , PMC 2951094 (fri fulltekst).