Analizujemy metylację cz.5 metylacja czy acetylacja?

Genetyczna ekspresja jest funkcją jej hamowania poprzez odpowiednią metylację albo wzmacniania poprzez odpowiednią acetylację. Acetylacja jest to proces dodania grupy acetylowej. Metylacja jest to proces dodania grupy metylowej. Ich obecność wpływa na stan funkcjonowania organizmu. O metylacji już coś wiemy, czas na acetylację.

Ekspresja genów zależy od “współzawodnictwa” między grupami acetylowymi a metylowymi na końcówkach histonów.

JEŻELI TE KOŃCÓWKI SĄ OPANOWANE PRZEZ GRUPY ACETYLOWE, EKSPRESJA GENÓW JEST WZMACNIANA. GDY JEDNAK BIORĄ GÓRĘ GRUPY METYLOWE NA HISTONACH, POWODUJE TO WYCISZANIE EKSPRESJI GENÓW.

Jak to wygląda można zobaczyć tutaj: https://www.youtube.com/watch?v=29doT6Hf2MI

I mamy gen zmetylowany i uciszony

Można tą kwestię także opisać odwrotnie:

jeżeli końcówki histonów tracą grupy acetylowe (deacetylacja), to ekspresja genów się osłabia, ale gdy ulegają demetylacji czyli tracą grupy metylacyjne to ekspresja genów się wzmacnia.

METYLACJA I ACETYLACJA SĄ TO PROCESY WSPÓŁZALEŻNE, EPIGENETYCZNE, GDZIE REGULACJA JEDNEGO WPŁYWA NA POZIOM AKTYWNOŚCI DRUGIEGO.

Zatem dlaczego więcej się mówi o metylacji? Jest to proces lepiej poznany i przede wszystkim epigenetyczny, sterowalny na poziomie dietetycznym. Jest to także proces, który zależy od środowiska, który nas otacza. Jest to dieta, szczepienia, zanieczyszczenie środowiska, ale też proces regulacji naszego organizmu za pomocą zróżnicowanych suplementów.Acetylacja jest często jej pochodną, gdyż umiemy regulować metylację, co wpływa na poziom acetylacji.

 http://www.nature.com/neuro/journal/v13/n4/fig_tab/nn0410-405_F1.html

 

Wróćmy jednak do jeszcze jednej kwestii Wielu naukowców uważa, że poziom ekspresji genów jest funkcją “skoncentrowania-skompaktowania” chromatyny…czyli pewnego rodzaju “nici” https://pl.wikipedia.org/wiki/Chromatyna

Jak zobaczymy i porównamy zdjęcie numer 3 i 4 mamy schematyczny opis tego zdarzenia.

Oznacza to, że na zdjęciu 3 mamy do czynienia z rozciągniętą chromatyną, która jest spowodowana  acetylacją, gdy zdjęcie 4 prezentuje chromatynę skompaktowaną pod wpływem metylacji, zatem jest to sygnał do wyciszania się ekspresji genów.

Poziom grup metylowych i acetylowych zatem są czynnikami dominującymi w ekspresji genów, jednakże są substancje takie jak:

-biotyna nazywana często witaminą H https://pl.wikipedia.org/wiki/Biotyna

-ubikwityna https://pl.wikipedia.org/wiki/Ubikwityna odgrywająca tak istotną rolę w chorobie Alzheimera i syndromie Angelmana

-fosforany https://pl.wikipedia.org/wiki/Fosforany

-cytrulina znajdująca się np. w arbuzie

które są chemicznymi czynnikami modulującymi ekspresję genów.

Na filmie pojawia się też tzw. czynnik transkrypcyjny, który “…jest białkiem wiążącym DNA na obszarze promotora bądź sekwencji wzmacniającej w specyficznym miejscu lub regionie, gdzie reguluje proces transkrypcji. Czynniki transkrypcyjne mogą być selektywnie aktywowane, bądź dezaktywowane przez inne białka, najczęściej na ostatnim etapie przekazywania sygnału w komórce”. Mówiąc prościej jest białkiem stymulującym ekspresję genów.

Wracając jednak do metylacji i acetylacji, popatrzmy na mechanizmy jakie je regulują.

METYLACJA jest głównie efektem działania SAMe z naszego cyklu metylacyjnego. ACETYLACJA jest efektem pracy acetylowego koenzymu A. SAMe jest naturalną proteiną produkowaną w wątrobie a pochodzącą z “dietetycznej” metioniny. SAMe jest głównym dostawcą grup metylowych. Odpowiednia dieta uwzględniająca składniki odżywcze plus metioninę oczywiście gwarantuje nam odpowiednią metylację, czyli uciszanie nadmiernej ekspresji genów.

http://www.zespoldowna.info/analizujemy-metylacje-cz-4-sila-skladnikow-odzywczych.html

Acetylowy koenzym A tworzy się z rozkładu protein, tłuszczu i węglowodanów. Jest nośnikiem wysoko energetycznych grup acetylowych dla mitochondriów, by można je wykorzystać w cyklu Krebsa. Proces jego uzyskania patrząc na to z perspektywy diety wydaje się być dużo bardziej skomplikowany.

Procesy metylacji/demetylacji, acetylacji/deacetylacji wykorzystują enzymy, które je regulują. Z perspektywy epigenetyki, kluczowe tutaj są: witamina B 3 regulujące sirturinę (deacetylacja) czy witamina B 9 wpływający na metylację.

Wracając do naszych neuroprzekaźników. W wielu problemach neurologicznych, przyczyną problemów są źle działające transportery tychże neuroprzekaźników. Transportery serotoniny, dopaminy i noradrenaliny, ich aktywność także regulowana jest poprzez “nasze” mechanizmy.

Gdy grupy acetylowe dominują-aktywność transporterów rośnie, a aktywność neuroprzekaźników jest wyhamowana. Gdy metylacja jest większa to neuroprzekaźniki są bardziej aktywne, a transportery są zredukowane w ich działaniu. 

Z tego też powodu w ZD lepiej byłoby aby acetylacja była na wyższym poziomie, bo mamy transportery wielu neuroprzekaźników źle ustawione…ale to nie jest takie proste!

Muszę nadmienić o jednym istotnym technicznym elemencie. Za umiejscowienie grup acetylowych na histonie odpowiada enzym nazywany ACETYLTRANSFERAZA  w skrócie HAT. Za ich usunięcie odpowiada HDAC czyli deacetylptransferaza histonowa. Podobnie jest z grupami metylowymi, które mają swoje enzymy do wstawienia (metylotransferaza) tudzież usunięcia (demetylotransferaza)

Jest to istotna informacja. Dlaczego? Dzięki tym enzymom, dzięki diecie i “mocarnym” składnikom odżywczym mamy do wyboru dwie strategie  leczenia epigenetycznego:

1.Tą która rozwija DNA by wzmocnić ekspresję genów poprzez acetylację

2.Tą która zwija, kompaktuje DNA i histony dzięki temu redukujemy ekspresję genów, a za to odpowiada metylacja.

Na to wygląda, że człowiek dużo lepiej “czuje” się z tą drugą strategią przez co kierunek leczenia poprzez bezpośredni wpływ na metylację jest częstszy i bardziej efektywny, niż ta wykorzystująca acetylację.