DNA metilasyonu, gen ekspresyonunu kontrol etmek için hücreler tarafından k15ullanılan bir epigenetik mekanizmadır. Ökaryotlarda gen ekspresyonunu kontrol etmek için bir takım mekanizmalar mevcuttur, ancak DNA metilasyonu genleri “kapalı” konumda düzeltebilen yaygın olarak kullanılan bir epigenetik sinyalleme aracıdır.
Son yıllarda bilim adamları DNA metilasyonu ve embriyonik gelişim, X-kromozom inaktivasyonu, genomik imprinting, gen supresyonu, karsinogenez ve kromozom stabilitesi gibi bir dizi hücresel süreç için hayati önemi olan çeşitli keşifler yaptılar. Araştırmacılar anormal DNA metilasyonunu insan hastalıkları dahil olmak üzere birçok olumsuz sonuca bağladılar.
DNA, sitosin, guanin, timin ve adenin içeren dört nükleotid kombinasyonlarını içerir. DNA metilasyonu, bir sitozin halkasının beşinci karbon atomuna, DNA iplikçiğine bir metil (CH3) grubunun eklenmesi anlamına gelir. Sitozin bazlarının 5-metilsitozin’e dönüşümü, DNA metiltransferazlar (DNMT’ler) ile katalizlenir. Bu değiştirilmiş sitozin kalıntıları genellikle bir guanin bazının (CpG metilasyonu) yanında bulunur ve sonuç, DNA’nın karşıt iplikçikleri üzerinde birbirine çapraz olarak yerleştirilmiş iki metillenmiş sitozintir.

Farklı DNMT’ler ya novo DNMT’ler olarak, bir DNA dizisi üzerinde metil grup paterni ya da mevcut DNA dizisi üzerindeki metilasyon modelini kopyalamayı takiben yeni partnerine kopyalayan bakım DNMTleri olarak birlikte çalışırlar. Methilasyon seyrek olmakla birlikte, memelilerde küreseldir, CpG içeriğinin yüksek olduğu (CpG adaları), belirli genlerden (yaklaşık bir kilobazdan) bir yana, tüm genom boyunca CpG dizilerinde bulunur. Bu sekanslar metillendiğinde, sonuç tümör bastırma genleri gibi genlerin uygun olmayan şekilde susturulması olabilir.
Memelilerde metilasyonun küresel dağılımı, metilasyonun bir varsayılan durum olup olmadığını veya spesifik gen dizilerinde hedeflenip hedeflenmediğini araştırmak için araştırmacılara meydan okumaktadır. Bununla birlikte, CpG adaları genellikle, transkripsiyon başlangıç ​​bölgelerine yakın bir yerde bulunur ve bu da yerleşik bir tanıma sistemi olduğunu gösterir.
Sağlıklı büyüme ve gelişme için hayati önem taşıyan DNA metilasyonuna ek olarak, retroviral genlerin baskılanmasını ve ayrıca konakçıya zarar veren ve zarar verebilecek diğer potansiyel DNA dizileri ile baskılanmasını sağlar.
DNA metilasyonunun bir başka önemli amacı da, tek bir hücrenin farklı doku ve organlardan oluşan karmaşık bir çok hücreli organizmaya dönüşmesini sağlayan kromatin yapısının oluşmasıdır. Bilim adamları, bazı de novo DNMT’lerin, kromatin kapalı şeklini sabitlemek için spot DNA metilasyonunu gerçekleştirerek yeniden yapılanmayı sağlayan kromatin-remodeling komplekslerinin bileşenleri olduğunu tespit etmişlerdir
DNA Metilasyonu ve Hastalığı

Araştırmacılar şu anda DNA metilasyonu ile lupus, kanser, kas distrofisi ve çeşitli konjenital defektler gibi insan hastalıkları arasındaki bağlantılara bakıyor. Bulguları, tedavilerin geliştirilmesine yardımcı olmak ve X kromozomunun anormal metilasyonu ve gen imprintinginin bir sonucu olarak embriyonik gelişim sırasında gelişen durumları anlamak ve önlemek için önemli olabilir.
Şimdiye kadar, bu araştırmanın çoğu kanser ve tümör baskılayıcı genlere odaklanmıştır, çünkü hipermetilasyon genellikle kanserli hücrelerde tümör süpresör genlerinin susturulmasıyla sonuçlanmaktadır. Normal hücrelere kıyasla, kanser hücrelerindeki genomların hepsinde hipermetilasyon olduğu, sadece tümör hücresi invazyonu, hücre döngüsü kontrolü, DNA onarımı ve susturmanın yayılmaya yol açacağı diğer süreçlerde yer alan genlerde meydana gelen hipermetilasyon ile birlikte olduğu gösterilmiştir. kanser. Gerçekten de, kolon kanserinde, hipermetilasyonu hastalığın seyrinde erken tespit etmek mümkündür, yani hipermetilasyon, durum için bir biyobelirteç olarak hizmet edebilir.