modificazione epigenetica
modificazione epigenetica
Modificazione ereditabile che non altera la sequenza del DNA ma l’espressione dei geni. Nelle cellule di mammifero le modificazioni epigenetiche di maggior frequenza sono, a livello della cromatina, l’acetilazione e la deacetilazione degli istoni e, a livello del DNA, la metilazione della citosina. L’acetilazione degli istoni rende più efficiente il legame con i fattori di trascrizione. L’istone H4 viene acetilato prima di assemblarsi nel nucleosoma; la deacetilazione di H4 invece si verifica in coincidenza del legame di H1 al nucleosoma e il conseguente compattamento della cromatina di ordine superiore. La cromatina trascrizionalmente attiva presenta sempre un alto livello di acetilazione degli istoni rispetto a quella inattiva, e l’istone H4 è acetilato in quelle regioni cromosomiche (bande R) che si pensa contengano la maggior parte dei geni housekeeping, deputati alle funzioni ordinarie comuni a tutte le cellule e la cui espressione rimane costante nel tempo. La metilazione costituisce il più importante processo di modificazione del DNA nei Vertebrati e nelle piante; è invece modesta o non rilevabile nel lievito, in Drosophila melanogaster e nei Nematodi. Nel genoma dei Mammiferi dal 2 al 7 % delle citosine risulta metilato. La maggior parte delle citosine metilate si trova sotto forma di doppiette di coppie di basi con la struttura: 5′mCpG 3′3′ GpCm5′ nella quale mC indica la metilcitosina, la p fra C e G indica il legame fosfodiesterico fra nucleotidi adiacenti e 5′ e 3′ sono le estremità del doppio filamento di DNA antiparallelo. Isole CpG, ossia tratti di genoma di 1÷2 chilobasi di lunghezza, nei quali le sequenze CpG sono dieci volte più frequenti, si trovano soprattutto all’estremità 5′ dei geni, in prossimità dei siti di inizio della trascrizione. Nei geni housekeeping le isole CpG non sono mai metilate. Nei geni tessuto-specifici la metilazione varia invece con l’attività del gene: le isole CpG che si trovano davanti ai geni attivi sono ipometilate, mentre quelle situate davanti ai geni silenti sono ipermetilate.