Metilasi adalah penambahan satu atom karbon dan tiga atom hidrogen ke molekul lain. Fenomena ini dianggap sebagai kata terakhir di bidang perawatan kesehatan. Ini menyertai hampir semua fungsi tubuh.
Fungsi
Gugus metil (atom karbon dan hidrogen) berpartisipasi dalam:
- Respons tubuh terhadap situasi stres.
- Produksi dan pengolahan glutathione. Bertindak sebagai antioksidan kunci dalam tubuh.
- Detoksifikasi hormon, logam berat dan senyawa kimia.
- Kontrol peradangan.
- Memperbaiki sel yang rusak.
- Respon imun dan regulasinya, perang melawan virus dan infeksi, kontrol produksi elemen-T.
Proses metilasi DNA juga penting. Mari kita lihat lebih dekat.
Kontrol epigenetik perkembangan
Metilasi DNA mendorong transmisi pola ke generasi sel berikutnya selama mitosis. Relatif baru-baru ini, ditemukan bahwa proses penggabungan kelompok atom di terminalstruktur dibedakan memiliki hubungan yang pasti dengan pembentukan memori dan plastisitas sinaptik. K. Miller dan D. Sweet menyelidiki metilasi DNA. Studi tentang fenomena tersebut membawa mereka pada kesimpulan bahwa aktivitas metilase asam deoksiribonukleat meningkat secara signifikan pada hewan selama menghafal informasi baru. Ini berkontribusi pada penurunan ekspresi gen yang menekan proses memori. Selain itu, penulis menunjuk fenomena lain. Para peneliti melaporkan bahwa aktivasi gen protein reelin, yang mendorong perubahan koneksi sinaptik dan terlibat dalam perjalanan patologis skizofrenia, dipengaruhi oleh pembentukan memori. Dalam hal ini, faktor penentunya adalah demitalase-enzim yang menyediakan demetilasi DNA (pelepasan dari gugus metil). Fakta-fakta yang ada memungkinkan kita untuk menarik kesimpulan yang paling penting. Metilasi DNA sebagai salah satu mekanisme epigenetik, serta fenomena sebaliknya, memainkan peran penting dalam penyimpanan informasi dan menghafal. Gagasan ini dikonfirmasi oleh hasil studi kelompok E. Costa. Telah ditemukan bahwa demilasi dari glutamat dekarboksilase dan gen reelin dapat dimediasi pada tikus oleh molekul kecil yang mengganggu pemasangan DNA dalam nukleus. Studi-studi ini menunjukkan tidak hanya kemungkinan mengubah gagasan yang berlaku tentang pembentukan memori. Mereka juga menunjukkan bahwa metilasi DNA, yang sebelumnya dianggap permanen, bersifat dinamis. Selain itu, dapat digunakan dalam terapi.
Fitur
Gagasan bahwa memori dan metilasi DNA terkait bukanlah hal baru. Persyaratan transmisi sinaptik dengan asetilasi histon telah ditetapkan sebelumnya. Mereka membentuk kerangka di mana DNA berputar. Asetilasi menyebabkan penurunan afinitas histon terhadap asam nukleat. Akibatnya, akses ke DNA dan protein lain yang terkait, antara lain, dengan aktivasi gen dibuka. Faktanya, aktivitas histone acetyltransferase dari CREBBP (protein pengikat), yang bertindak sebagai faktor transkripsi neuronal kunci, telah dikaitkan dengan efek protein ini pada memori. Selain itu, peningkatan memori jangka panjang ditemukan selama penggunaan inhibitor histone deacetylase. Ini menyebabkan percepatan asetilasi histon.
Hipotesis
Sweet dan Miller mengajukan pertanyaan berikut tentang penurunan regulasi ekspresi struktur yang bergantung pada histone. Jika dapat memainkan peran dalam regulasi memori, apakah metilasi DNA memiliki efek yang sama? Fenomena ini dianggap terutama sebagai sarana untuk mempertahankan aktivitas struktur selama mitosis dan pembentukan sistem. Namun, di otak mamalia dewasa, intensitas metilase diamati, meskipun faktanya sebagian besar selnya tidak membelah. Karena fakta bahwa fenomena yang sedang dipertimbangkan berkontribusi pada penekanan ekspresi gen, para ilmuwan tidak dapat menolak kemungkinan hubungan antara metilase dan proses pengaturan di neuron.
Memeriksa asumsi
Manis dan diaKolega, mempelajari metilasi DNA dan pentingnya fenomena ini dalam pembentukan memori, memperlakukan bagian hipokampus dengan inhibitor metiltransferase asam deoksiribonukleat. Mereka menemukan bahwa ini mencegah timbulnya potensiasi jangka panjang - penguatan koneksi sinaptik sebagai respons terhadap aktivitas saraf. Proses ini menentukan bekerjanya mekanisme pembelajaran dan memori. Para ilmuwan juga menemukan bahwa inhibitor mengurangi tingkat metilasi dalam DNA reelin. Ini menunjukkan reversibilitasnya.
Eksperimen
Memutuskan untuk melakukan penelitian lebih lanjut, Sweet dan Miller mulai mengamati perubahan pola metilasi pada tikus dalam model di mana hewan belajar mengasosiasikan lokasi tertentu dengan rangsangan yang tidak menyenangkan, khususnya kejutan ringan. Perilaku subjek yang diobati dengan inhibitor menyatakan kemungkinan kesulitan belajar. Ketika ditempatkan di lingkungan di mana mereka seharusnya takut, mereka membeku secara signifikan lebih jarang daripada hewan kontrol.
Kesimpulan
Bagaimana metilasi dapat memengaruhi memori tikus? Para ilmuwan menjelaskan hal ini sebagai berikut. Ada cukup banyak situs dalam DNA yang dapat dipengaruhi oleh penambahan gugus atom hidrogen dan karbon. Dalam hal ini, peneliti memutuskan untuk beralih ke fenomena berikut. Mereka pertama kali mempelajari metilasi gen yang perannya dalam pembentukan memori telah ditetapkan. Pertama, area di mana proses memori protein fosfatase ditekan dipertimbangkan. Ekspresi berkurangdapat menyebabkan sebaliknya. Memang, setelah satu jam pengkondisian rasa takut kontekstual, tingkat metilasi naik lebih dari seratus kali lipat. Pada saat yang sama, tingkat mRNA di wilayah hipokampus CA1 mengalami sedikit penurunan tetapi signifikan secara statistik. Efek ini ditemukan di otak hewan dengan kombinasi kejutan kecil pada anggota badan dan kebaruan konteksnya. Secara individual, rangsangan ini tidak memberikan efek pada metilasi. Oleh karena itu, bergabung dengan kelompok dilakukan secara eksklusif dengan pelatihan nyata.
metilasi DNA dan penuaan
Masalah usia dan penyakit onkologi adalah salah satu topik yang paling banyak dibicarakan. Selama bertahun-tahun penelitian, para ilmuwan telah mengusulkan berbagai teori dan model. Namun, saat ini tidak ada konsep tunggal yang menjawab semua pertanyaan secara lengkap. Sementara itu, minat terbesar dalam mencari solusi masalah penuaan adalah studi tentang perubahan aktivitas gen. Secara khusus, Profesor Anisimov mengungkapkan pendapatnya tentang masalah ini. Dia menunjukkan bahwa ekspresi (ekspresi) gen tergantung, antara lain, pada metilasi, yang dapat mempengaruhi laju penuaan. Hingga 5% dari residu sitosin dari asam deoksiribonukleat mengalami penambahan gugus atom karbon dan hidrogen dengan pembentukan 5MC (5-metilsitosin). Basa ini dianggap sebagai satu-satunya konstanta dalam DNA organisme tingkat tinggi. Penggabungan grup terjadi di kedua utas secara simetris. Residu 5mC selalu tertutup oleh residu guanin. Pada saat yang sama, strukturmelakukan fungsi yang berbeda. Namun, penting untuk dicatat bahwa metilasi terlibat dalam regulasi aktivitas gen. Perubahan dalam proses bergabung dengan grup disebabkan oleh kegagalan di tingkat transkripsi.
Alasan
Demetilasi terkait usia pertama kali dijelaskan pada tahun 1973. Ini mengungkapkan perbedaan dalam tingkat pemisahan kelompok dalam jaringan tikus. Di otak, demetilasi lebih aktif daripada di hati. Selanjutnya, penurunan 5mC ditemukan seiring bertambahnya usia di paru-paru, serta dalam formasi fibroblas kulit. Para peneliti menyarankan bahwa demetilasi terkait usia mempengaruhi sel untuk transformasi tumor. Fenomena ini dapat direpresentasikan secara sederhana sebagai berikut. Gen yang tidak aktif melekat pada gugus metil. Di bawah pengaruh reaksi kimia, itu terputus. Dengan demikian, gen diaktifkan. Sekelompok atom bertindak sebagai sekering. Semakin kecil jumlahnya, semakin banyak sel yang akan terdiferensiasi dan, karenanya, semakin tua, semakin banyak, semakin muda. Contoh klasik yang banyak digunakan dalam literatur adalah pengembangan spesies salmon tertentu. Fenomena kematian mereka yang sangat cepat segera setelah pemijahan terungkap. Kemarin, individu muda usia reproduksi mati dalam waktu singkat. Dalam istilah biologis, fenomena ini mempercepat penuaan, yang disertai dengan demetilasi DNA yang masif.
Bagaimana cara membantu tubuh?
Ada berbagai cara di manadapat meningkatkan metilasi DNA bawaan. Di antara yang paling populer adalah:
- Makan sayuran segar. Sayuran berdaun sangat dianjurkan. Mereka bertindak sebagai sumber asam folat, yang penting untuk metilasi yang tepat.
- Mengkonsumsi vitamin B12 dan B6, riboflavin. Sumbernya adalah telur, ikan, almond, walnut, asparagus, dll.
- Dapatkan zinc dan magnesium yang cukup. Mereka menyediakan pemeliharaan metilasi.
- Asupan probiotik. Mereka berkontribusi pada penerimaan dan penyerapan vitamin kelompok B dan asam folat.
Hal ini juga penting untuk meminimalkan situasi stres, meninggalkan kebiasaan buruk (minum, merokok). Perawatan harus diambil untuk memastikan bahwa zat beracun tidak masuk ke dalam tubuh. Senyawa ini mengambil gugus metil, memuat hati.
