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Metilación del ADN

La metilación es la adición de un grupo metilo (-CH3). Una reacción de metilación la cataliza una enzima llamada ADN metiltransferasa. La metilación puede ocurrir tanto en las histonas como en el ADN, y tiene lugar en organismos eucariotas. En los mamíferos, la metilación del ADN ocurre principalmente en el carbono 5’ de las bases de citosina (C) contiguas a las bases de guanina (G), lo que resulta en 5-metilcitosina (5mC). Estas regiones ricas en C y G se llaman islas CpG, y abundan en las regiones promotoras.

La metilación del ADN puede reprimir la expresión génica al impedir que el promotor entre en contacto con su aparato de transcripción de ADN. La metilación de ADN es reversible; una enzima llamada desmetilasa cataliza la eliminación de los grupos metilo de la citosina.

La observación y determinación de la metilación de ADN en una secuencia de ADN se llevan a cabo con el método de secuenciación por bisulfito. El bisulfito de sodio (HSO3-) reacciona con la citosina (C) y la convierte en uracilo (U), mientras que la 5-metilcitosina (5mC) se mantiene intacta.

Figura 1: Conversión con bisulfito de sodio para obtener citosina metilada y sin metilar.

El estado de metilación puede determinarse mediante la secuenciación. Los uracilos observados se corresponden con citosinas sin metilar en la muestra original, pues el ADN no suele contener uracilo. Las bases de citosina que permanecen tras el tratamiento con bisulfito están protegidas por grupos metilo.

Figura 2: La comparación de la secuencia de referencia (izquierda) y la secuencia de ADN tratada con bisulfito (derecha) puede aportar información sobre el patrón de metilación de la citosina.

La metilación del ADN es parte de la regulación génica.