Metilazione del DNA
La metilazione è l'aggiunta di un gruppo metile (-CH3). La reazione di metilazione è catalizzata da un enzima chiamato DNA metiltransferasi. La metilazione può avvenire sia negli istoni che nel DNA. Si trova negli organismi eucarioti. Nei mammiferi, la metilazione del DNA si verifica principalmente alle basi 5'-carbonio citosina (C) adiacenti alle basi guanina (G), con conseguente 5'-metilcitosina (5mC). Queste regioni ricche di C e G sono chiamate isole CpG e sono abbondanti nelle regioni promotrici.
La metilazione del DNA può sopprimere l'espressione dei geni bloccando il promotore dal suo apparato di trascrizione del DNA. La metilazione del DNA è reversibile; un enzima detto demetilasi catalizza la rimozione dei gruppi metilici dalla citosina.
L'osservazione e la determinazione della metilazione del DNA in una sequenza di DNA vengono eseguite utilizzando il metodo di sequenziamento bisolfito. Il bisolfito di sodio (HSO3-) reagisce con la citosina (C) e la trasforma in uracile (U), mentre la 5-metilcitosina (5mC) non viene alterata.
Figura 1. Conversione del bisolfato di sodio per differenziare la citosina metilata e non metilata.
Lo stato di metilazione può essere determinato tramite il sequenziamento. Gli uracili osservati corrispondono a citosine non metilate nel campione originale, perché il DNA di solito non contiene uracile. Le basi di citosina restanti dopo il trattamento con bisolfito sono protette da gruppi metilici.
Figura 2. Il confronto tra la sequenza di riferimento (sinistra) e quella del DNA trattato con bisolfito (destra) può fornire informazioni sul modello di metilazione della citosina.
La metilazione del DNA fa parte della regolazione dei geni.