"Enter"a basıp içeriğe geçin

Metilasyon nedir ve sağlığı ve yaşlanmayı nasıl etkiler? ” YerelHaberler

MTHFR, beslenme genetiğinde en çok çalışılan gendir. Nitekim metilasyon yolu, homosisteinin folik asit kullanarak metiyonine dönüştürülmesinde, aynı zamanda kükürt içeren amino asitlerin işlenmesinde ve ana antioksidan olan glutatyon üretiminde rol oynar. DNA metilasyonu insan genomunu değiştirir ve yaşlanmayı ve birçok hastalığı etkileyebilir.

metilasyon nedir?

İnsanlarda metilasyon, sitozin (C) nükleotidini etkiler. Bir metil grubunun (üç hidrojen atomuna bağlı bir karbon atomu) sitozin nükleotidlerine bağlanması işlemidir. Beslenme genetiğinde en çok çalışılan gen olan MTHFR, bu süreçte önemli bir oyuncudur. C677T varyantının iki kopyasına sahip insanlar (popülasyonun sadece %4’ü), aktivitesi yaklaşık %70 azalmış bir enzim üretir. Folik asidi MTHF’ye veya metiltetrahidrofolata dönüştürme adımları, MTHFR dahil olmak üzere çeşitli enzimleri içerir ve aşağıdaki gibidir:
• Metilasyon döngüsü homosistein ile başlar
• Bu yolaktan etkilenen moleküllerden biri DNA oluşumunda rol oynar.
• Başka bir enzim olan MTR veya metiyonin sentaz homosisteini metiyonine dönüştürür
• SAM-e, DNA’ya göç ederek DNA metilasyonuna neden olabilen bir metil grubu içerir.
• Metiyonin döngüsünün nihai sonucu metiyonindir, ancak aynı zamanda antioksidan savunma için önemli olan ve folat metabolizmasını etkileyen glutatyon gibi diğer bileşikleri de üretir.
Genleri açıp kapatmanın yolları genellikle bilinir, ancak bunların biyokimyasal temelleri metilasyonla ilgili değildir: Bir metil grubu eklemek, bir geni açıp kapatmanın bir yoludur. Normal hücrelerde metilasyon, uygun gen aktivasyonunu ve gen susturulmasını sağlar. DNA metilasyonu, birçok hücresel işlemin düzenlenmesinde rol oynayan genomda önemli bir değişikliğe neden olur. Bu süreçler arasında kromozom yapısı ve kararlılığı, DNA replikasyonu ve embriyonik gelişim yer alır. Ancak metilasyon döngüsü daha az verimli ise homosistein MTHFR aktivitesi yeterli miktarda metiyonine dönüştürülmüyormuş gibi birikebilir. Yüksek homosistein seviyeleri, enfeksiyonlardan kalp hastalığına, diyabetten otoimmün hastalıklara (sedef hastalığı gibi), nörolojik problemlere, kansere ve daha fazlasına kadar birçok hastalık için önemli bir risk faktörüdür.

metilasyon türleri

Metilasyon, çevrenin insan genlerini nasıl etkilediğinin araştırılmasında epigenetiğin temelidir. Çevre, yaşam tarzı ve diyet, genleri açıp kapatabilen faktörlerdir. Burada sunulan metilasyon ve demetilasyon modellerinin sağlık, yaşlanma ve kanser gibi kronik hastalıklar üzerinde etkileri vardır. Yüksek veya düşük metilasyon zararlı olabilir, ancak önemli genler ve açık genler dikkate alınmalıdır. Belirli kilit bölgelerin etkinleştirilmesi veya devre dışı bırakılması, en ciddi sağlık komplikasyonlarına (kanserde tekrarlayan dizilerin hipometilasyonu gibi) yol açabilir.

DNA hipermetilasyonu

Sağlıklı bir vücudun belirli bir metilasyonu vardır. Yanlış hizalanmış ve hipermetillenmiş DNA, bir genin yerini alabilir, bu da onun üretilmesini engellediği anlamına gelir. Metil gruplarının pozisyonundaki değişiklikler hastalıklara neden olur. Hatta bazı araştırmacılar, belirli genlerdeki metilasyon miktarını biyolojik bir saat olarak kullandılar, çünkü bireysel genlerdeki oluşumu yaşla orantılıdır. DNA hipermetilasyonunun etkili olduğu işlevler bunlarla sınırlı olmamak üzere şunları içerir:
• kansere neden olmak
• Azalan bağışıklık sistemi işlevleri
• Beyin sağlığına zarar
• Enerjiyi ve egzersizi azaltın
• Hızlı yaşlanma
Bazı tümör baskılayıcı genlerin ekspresyonunu bozabilir ve azaltabilir. Ayrıca dış çevre faktörleri metilasyonu değiştirebilir, yani DNA’daki anormal metilasyon kendini ikiye katlayabilse de bu denge ortamdaki her şey tarafından da değiştirilebilir.

DNA’nın hipometilasyonu

Çok az metilasyon da zararlı olabilir. Vücutta yetersiz metilasyon varsa, genetik dengesizliğe ve hücre dönüşümüne neden olabilir. Hipermetilasyonun kanserlerde daha yaygın olduğu düşünülse de, son araştırmalar metilasyonun da bu durumlarda rol oynadığını ortaya koydu. Hipometilasyon kısa vadede kansere iyi gelir ama kanser büyümesini de hızlandırır. Kanserde metilasyon çok fazla ama çok az olarak tanımlanmıştır. Kanserde, DNA’nın bazı kısımları aşırı metillenirken diğerleri normal olarak metillenir ve bu da metilasyon döngüsünün tamamen bozulmasına neden olur. Kansere ek olarak, metil eksikliği ayrıca ateroskleroz, lupus ve multipl skleroz gibi otoimmün hastalıklara yol açan iltihaplanmaya da katkıda bulunur.

DNA demetilasyonu

DNA demetilasyonu da tümörijenezde rol oynar, ancak bu süreç fetal gelişim sırasında çok önemlidir. Bilim adamları, özdeş kök hücrelerin özelleşmiş hücrelere, dokulara ve organlara dönüşmesini sağlamak için embriyoda karmaşık biyokimyasal mesajların nasıl iletildiğini anlamak için uzun süredir uğraşıyorlar. Demetilasyon, erken embriyolarda meydana gelir ve kök hücrelerin belirli hücre tiplerine farklılaşması için gereklidir. DNA bölgeleri açılır veya kapatılır ve daha sonra sağlıklı gelişimin gerçekleşmesi için tekrar demetilasyon ile modifiye edilir. Ek olarak, metilasyon, DNA nükleotitlerinin modifikasyonunu ortadan kaldırır.

Metilasyon ve yaşlanma: epigenetik saat

Metilasyon, siyah-beyaz simetrik bir fenomen değildir ve mesele sadece DNA’nın nasıl az ya da çok metillendiği değil, nasıl metillendiğidir. Metilasyonun, bu sürecin büyük bir kısmının gerçekleştiği bebeklik döneminde arttığı ortaya çıktı. Yaşlandıkça, DNA’nın yalnızca belirli bölgeleri hipermetillenirken geri kalanı demetile olur ve bu yaşlanmanın ayırt edici özelliğidir. CpG metilasyon modeline dayanarak, bilim adamları artık bir kişinin yaşını tahmin ediyor. Buna epigenetik saat denir ve bize fonksiyonel yaşı söyleyen çoğu insanda ortak olan belirli bir kademeli metilasyon modeline dayanan yaşlanmanın bir biyobelirteçtir. Bununla birlikte, her bireyin epigenetik sürüklenme adı verilen, araştırılmakta olan ve genel popülasyondan biraz farklı olan bir tür sürüklenme vardır. Temel olarak, bilim adamları DNA metilasyon modeline dayanarak epigenetik yaşı söyler ve bunu gerçek yaşla karşılaştırır. Buna göre, epigenetik olarak daha genç veya daha yaşlı olmak mümkündür ve bir kişinin epigenetik olarak daha yaşlı olması, sağlık sorunları geliştirme olasılığının daha yüksek olduğunu gösterir.

kaynak:
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2019.00996/full
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0029655419300508

yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu

Diğer gönderilerimize göz at

[wpcin-random-posts]

İlk Yorumu Siz Yapın

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir