Benutzer:Dirk123456/Baustellenbaustelle 001/Baustelle-2

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Diese Baustelle beschäftigt sich mit dem bereits bestehenden Artikel DNA-Methylierung und damit assoziierten Themen, z. B.:
  Epigenetik, CpG-Stelle, CpG-Insel, Epigenetischer Code, Histonmodifikation, ...
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Weitere 2.x-Baustellen

/Baustelle-2.1 - Übersetzung -
"Epigenetics" vom 29.1.2018, 14:59 Uhr
/Baustelle-2.2 - Übersetzung -
"CpG site", vom 22.11.2016, 16:15 Uhr)
/Baustelle-2.3 - Übersetzung -
Schorderet & Gartler (1992) PMID 1736311, PMC 48364 (freier Volltext), ...CpG suppression in...
/Baustelle-2.4 - Zitate-Liste -
Josse, Kaiser, & Kornberg, A. (1961), PMID 13790780, ...of nearest neighbor base sequences in ...
/Baustelle-2.5 - Materialsammung -
CpG-Suppression, Mutation, Selektion, Bird (1980, PMID 6253938, PMC 324012 (freier Volltext))
/Baustelle-2.6 - Materialsammung -
Abschnitt für DNA-Methylierung - abgeschlossen
/Baustelle-2.7 - Zitate-Liste -
Cohen, Kenigsberg, Tanay (2011); doi:10.1016/j.cell.2011.04.024; Primate CpG Islands ..Evolutionary
/Baustelle-2.8 - Zitate-Liste -
Jeltsch, Broche, Bashtrykov (2018); doi:10.3390/genes9110566; ...Connecting ..Patterns ..Methyltransferases ..Histone ..Mammalian...
/Baustelle-2.9 - Zitate-Liste -
Sarda & Hannenhalli (2017); PMC 5927659 (freier Volltext); Orphan CpG islands as alternative promoters
ab 2.10
/Baustelle-2.10 - Materialsammlung -
Ausgewählte Arbeiten, die Coulondre et al. (1978); PMID 355893; zitieren
/Baustelle-2.11 - Zitate-Liste -
Chen et al. (2014), PMID 24843013, PMC 3999860 (freier Volltext); Repair-mismatch-mutations_flank-DNA
/Baustelle-2.12 - Format -
Artikelinhalt von „DNA-Methylierung“, Versuche mit Formatierungen
/Baustelle-2.13 - Bildbeschreibung/Vorbereitung
von 2.14 - : Artikelinhalt von „DNA-Methylierung“ | "Folgen der Desaminierung":
/Baustelle-2.14 - Bildbeschreibung -
Artikelinhalt von „DNA-Methylierung“ | "Folgen der Desaminierung"
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Übersetzung der Einleitung der englischen Wikipedia
/Baustelle-2.16 - DNA-Methyltransferasen, Infobox Protein
Probleme bei der Anwendung von mehreren EC-Nummern
/Baustelle-2.17 - DNA-Methyltransferasen, Infobox Protein
Als Tabellen, statt als Vorlagen

Fundstellen

Entdeckung von 5mC in DNA, Wyatt 1951 PMID 14838905, PMC 1275378 (freier Volltext) [1]


The pyrimidine 5-methylcytosine was first reported as a constituent of a nucleic acid by Johnson & Coghill (1925), who prepared from hydrolysed tuberculinic acid a crystalline picrate which was identified as 5-methylcytosine picrate by micro- scopical examination. However, when Vischer, Zamenhof & Chargaff (1949) examined nucleic acid from avian tubercle bacilli by chromatography, they could not detect this substance. Nevertheless, Hotchkiss (1948) noted on paper cinematograms of hydrolysed thymus nucleic acid a small spot whose ultravioletspectrum and chromatographic behaviour led him to suggest that it might be 5-methylcytosine.


As already reported in a preliminary note (Wyatt, 1950), I have found by a simple chromatographic method that 5-methylcytosine seems to occur in constant amounts in deoxypentose nucleic acids (DNA) from animals and from at least one higher plant, but has not so far been found in DNA from microbial sources. The isolation, partial characteriza. tion and estimation of this substance will now be described. Quantitative results will be presented along with the method and results of estimating the other pyrimidine components of some DNA’s in the succeeding paper (Wyatt, 1951).


The pyrimidine 5-methylcytosine was first reported as a constituent of a nucleic acid by Johnson and Coghill (1925), who prepared from hydrolysed tuberculinic acid a crystalline picrate which was identified as 5-methylcytosine picrate by microscopical examination. However, when Vischer, Zamenhof and Chargaff (1949) examined nucleic acid from avian tubercle bacilli by chromatography, they could not detect this substance. Nevertheless, Hotchkiss (1948) noted on paper cinematograms of hydrolysed thymus nucleic acid a small spot whose ultravioletspectrum and chromatographic behaviour led him to suggest that it might be 5-methylcytosine.

As already reported in a preliminary note (Wyatt, 1950), I have found by a simple chromatographic method that 5-methylcytosine seems to occur in constant amounts in deoxypentose nucleic acids (DNA) from animals and from at least one higher plant, but has not so far been found in DNA from microbial sources. The isolation, partial characterization and estimation of this substance will now be described. Quantitative results will be presented along with the method and results of estimating the other pyrimidine components of some DNA’s in the succeeding paper (Wyatt, 1951).


Das Pyrimidin-5-Methylcytosin wurde erstmals von Johnson und Coghill (1925) als Bestandteil einer Nukleinsäure beschrieben, die aus hydrolysierter Tuberkulinsäure ein kristallines Pikrat herstellten, das durch mikroskopische Untersuchung als 5-Methylcytosin-Pikrat identifiziert wurde. Als Vischer, Zamenhof und Chargaff (1949) Nukleinsäuren aus Vogelbollern-Bazillen durch Chromatographie untersuchten, konnten sie diese Substanz jedoch nicht nachweisen. Trotzdem stellte Hotchkiss (1948) auf Papierchromatogrammen von hydrolysierter Thymusnukleinsäure einen kleinen Fleck fest, dessen ultraviolettes Spektrum und chromatographisches Verhalten ihn zu der Annahme führten, dass es sich um 5-Methylcytosin handeln könnte.

Wie bereits in einer Vorbemerkung (Wyatt, 1950) berichtet, habe ich durch ein einfaches chromatographisches Verfahren herausgefunden, dass 5-Methylcytosin in Desoxypentose-Nukleinsäuren (DNA) von Tieren und von mindestens einer höheren Pflanze in konstanten Mengen vorkommt, in DNA aus mikrobiellen Quellen aber bisher nicht gefunden wurde. Die Isolierung, partielle Charakterisierung und Abschätzung dieser Substanz wird nun beschrieben. Quantitative Ergebnisse werden zusammen mit der Methode und den Ergebnissen der Abschätzung der anderen Pyrimidinkomponenten einiger DNAs in der folgenden Veröffentlichung vorgestellt (Wyatt, 1951).

Fragen, die sich stellen

Begriffe mit C und G

Mehrdeutige 'CG'-Kombinationen: CG-Gehalt, CG-Paare, CG-Stellen, CG-Inseln, CG-Suppression ...

Die Buchstaben-Kombination CG ist für sich genommen sehr mehrdeutig. So kann ein CG-Paar als Basenpaarung im Doppelstrang von DNA, aber auch als Sequenzmotiv, also als Folge zweier Basen auf einem Einzelstrang (innerhalb eines Doppelstrangs) verstanden werden.

Eindeutiger: C+G-Gehalt, C/G-Paare, CpG-Stellen, CpG-Inseln, CpG-Suppression

Nutzt man zusätzliche Buchstaben und Symbole, werden die 'CG'-Zeichenkombinationen eindeutiger. 'C/G' wird fast immer für Basenpaarungen gebraucht, 'CpG' ist immer ein Dinukleotid und 'C+G' bezieht sich nahezu ausschließlich auf den Gehalt der beiden komplementären Basen in einem Genom-Abschnitt.

CG und CpG: Was macht man, wenn es sowohl um interne Dinukleotide, Oligonukleotide als auch um Bereiche mit Dinukleotiden und Oligonukleotiden geht?

Bei Säugetieren und anderen Wirbeltieren kommen nur die CpG-Dinukleotide methyliert vor. Bei Pflanzen sind auch interne Oligonukleotid-Sequenzmotive die vorne C (5'-Ende) und hinten G (3'-Ende) haben interessant. Haben Pflanzen dann trotzdem CpG-Inseln? Muß man darauf hinweisen, dass die CpG-Insel ein Spezialfall der CG-Insel ist?

Wohin? Methylierung von C im Zusammenhang mit G: DNA-Methylierung, CG-Motiv, CGI ...?

Man kann vieles sinnvoll an mehreren Stellen unterbringen. Dadurch entsteht jedoch sehr viel Redundanz. In den Artikeln "CpG-Dinukleotid" und "CpG-Insel" stand lange Zeit ähnliches. Es wurde dann das meiste davon der CpG-Insel zugeordnet, und beim CpG-Dinukleotid nur kurz darauf eingegangen. Einiges stand außerdem unter DNA-Methylierung, ohne dass besonders deutlich darauf hingewiesen wurde, dass dieses nur bei Säugern und einigen anderen Lebewesen so sei. In der Zwischenzeit ist deutlich geworden (2018-01), dass die CG-Methylierung bzw. Nicht-Methylierung außerhalb der CGIs genau so wichtig ist, wie innerhalb oder rund rum (CGI-Offshores). So gesehen gehört der meiste Inhalt, der momentan unter CpG-Insel steht, in einen Artikel CpG-Stelle (2018-01 ist CpG-Stelle eine Weiterleitung nach CpG-Dinukleotid).

In der englischen Wikipedia ist CpG island ein Abschnitt von CpG site (2018-01). Das hat den Vorteil, dass der enge Zusammenhang einfacher dargestellt werden kann. Auf der anderen Seite suggeriert die Weiterleitung von CpG island nach CpG site auf den ersten Blick, dass beides dasselbe sei, was ja falsch wäre. Würde man kurz unter GpG-Insel darauf eingehen, dass diese detailliert unter CpG-Stelle erklärt würde, hätte man einen "Stub", der nicht sehr schön wäre und immer noch keine Lösung für die CpXpG- und CpXpXp...-Stellen und CGIs bei Pflanzen darstellt.

Definitionsversuche

DNA-Methylierung

DNA-Methylierung ist ein komplexer biologischer Vorgang, bei dem es zur natürlichen, enzymatischen Übertragung von Methylgruppen (–CH3) auf die Nukleobasen der DNA kommt. Die chemischen Abänderungen (Methylierungen) an den Grundbausteinen (Nukleobasen) der Erbsubstanz (DNA) werden ebenfalls DNA-Methylierungen genannt. [2]

Die DNA-Methylierung ist prinzipiell reversibel (rückführbar) und wird Demethylierung genannt. [3]

Die DNA-Methylierung wird als epigenetische Markierung bezeichnet, was in etwa "Markierung auf dem Erbgut" bedeutet. Die Markierung ist zwar eine Veränderung der DNA, aber keine genetische Mutation, da die Abfolge der Basen erhalten bleibt. Die DNA-Methylierung ist Gegenstand der Epigenetik und wird als wichtigste epigenetische Markierung eingestuft. [4]

Im Gegensatz zu einer anderen wichtigen epigenetischen Markierung, der Histonmodifikation, welche nur bei Lebewesen mit echtem Zellkern (Eukaryoten) auftritt, ist die DNA-Methylierung in allen drei großen Organismengruppen, den Domänen der Lebewesen, vorhanden (Bakterien, Archaeen, Eukaryoten). Sie hat verschiedene und umfassende biologische Funktionen z. B. beim Schutz vor Viren, bei der Organisation des Erbguts und bei der Genregulation. [5]

DNA-Methylierungsmuster können (meist teilweise) an Tochterzellen weitergegeben werden. Das ist bei Organismen mit geschlechtlicher Fortpflanzung, wie z. B. dem Menschen, von besonderer Bedeutung, da Methylierungszustände auch an die nächste Generation weitergegeben werden können. Weil das „Verhalten“ der Gene unter anderen von der Methylierung des Erbguts (des Genoms) abhängt, können Merkmalsausprägungen von Vorfahren bei Nachfahren vorhanden sein, die nicht auf die DNA-Sequenz zurückgehen, sondern insbesondere auf die DNA-Methylierung. Auf der anderen Seite können genetisch identische Zellen unterschiedlich sein (z. B. in verschiedenen Organen oder bei staatenbildenden Insekten). [6]

Die Fähigkeit, unterschiedliche Zelltypen, Gewebe und Organe zu bilden, wird Differenzierung genannt und ist zu einem großen Teil auf DNA-Methylierung zurückzuführen. Die Differenzierung ist bei Lebewesen mit Organen besonders auffällig, findet aber auch bei Bakterien statt. Auch hier spielt die DNA-Methylierung eine wichtige Rolle und hat unter anderem medizinische Relevanz, da krankmachende Eigenschaften (Pathogenitätsfaktoren) durch die zugrunde liegenden Mechanismen vererbbar sind. [7]

Beim Menschen können Störungen der DNA-Methylierung zu Krankheiten, wie beispielsweise Krebs führen. [8]

Epigenomik

A

Epigenomik (engl. Epigenomics) oder Epigenomforschung ist ein Teilgebiet der Epigenetik, das auf die Untersuchung des möglichst vollständigen Satzes epigenetischer Modifikationen am genetischen Material einer Zelle zielt.

Epigenetische Modifikationen sind reversible Veränderungen an der DNA einer Zelle oder an assoziierten Molekülen, die die Genexpression beeinflussen, ohne die DNA-Sequenz zu verändern. Zwei der am meisten charakterisierten epigenetischen Markierungen sind DNA-Methylierungen und Histonmodifikationen (siehe Epigenetik). Eine Gesamtbestimmung von DNA-Methylierungen zu einer bestimmten Zeit, in einem bestimmten Gewebe usw. wird häufig als Methylom oder DNA-Methylierungsmuster bezeichnet, ein zusammenhängender Satz von Histonmodifikationen wird häufig Histon-Code genannt. Sowohl Methylome bzw. DNA-Methylierungsmuster als auch Histon-Codes sind Teil-Epigenome (siehe Epigenom und epigenetischer Code).

Der Begriff Epigenomics wurde analog zu anderen "-omics", wie Genomics und Proteomics gebildet und wurde populär, als Methoden zur Verfügung standen, epigenetische Modifikationen im größeren Stil zu untersuchen. Die Initiierung des "Human Epigenome Project" im Jahr 1999 hat dazu einen wesentlichen Beitrag geleistet. [9] [10]

Die Abgrenzung der Epigenomik zur Epigentik ist nicht starr. Die umfassende und effiziente Erforschung der Epigenetik auf globaler Ebene wird durch Hochdurchsatz-Methoden ermöglicht. Der Begriff Epigenomforschung bzw. Epigenomik kennzeichnet diese Vorgehensweise spezifischer als Epigenetik.

B

Epigenomik (engl. Epigenomics) oder Epigenomforschung ist ein Teilgebiet der Epigenetik, das auf die Untersuchung des möglichst vollständigen Satzes epigenetischer Modifikationen am genetischen Material einer Zelle zielt. Solche zusammenhängenden Sätze von epigenetischen Modifikationen werden Epigenome genannt. Der Begriff Epigenomics wurde analog zu anderen "-omics", wie Genomics und Proteomics gebildet und wurde populär, als Methoden zur Verfügung standen, epigenetische Modifikationen im größeren Stil zu untersuchen. Die Initiierung des "Human Epigenome Project" im Jahr 1999 hat dazu einen wesentlichen Beitrag geleistet. [9] [10]

Epigenomik und Epigenetik schließen sich nicht aus. Die umfassende und effiziente Erforschung der Epigenetik auf globaler Ebene wird durch Hochdurchsatz-Methoden ermöglicht. Die Verwendung des Begriffs Epigenomforschung bzw. Epigenomik kennzeichnet diese Vorgehensweise spezifischer als die Verwendung des Begriffs Epigenetik.

Zwei der am meisten charakterisierten epigenetischen Markierungen sind DNA-Methylierungen und Histonmodifikationen (siehe Epigenetik). Eine Gesamtbestimmung von DNA-Methylierungen zu einer bestimmten Zeit, in einem bestimmten Gewebe usw. wird häufig als Methylom oder DNA-Methylierungsmuster bezeichnet, ein zusammenhängender Satz von Histonmodifikationen wird häufig Histon-Code genannt. Sowohl Methylome (bzw. DNA-Methylierungsmuster) als auch Histon-Codes sind Teil-Epigenome.

Beispielhaft seien hier für die Untersuchung von Epigenomen die Bisulfit-Sequenzierung und ChIP-Seq genannt. Die Bisulfit-Sequenzierung ermöglicht eine umfassende Analyse von "Methylomen" (DNA-Methylierungsmustern) und ChIP-Seq kann für die Interaktion von Histonen mit der DNA eingesetzt werden.

Es ist anzumerken, dass die Epigenomforschung zwar als Teilgebiet der Epigenetik angesehen werden kann, jedoch ein sehr interdisziplinäres Fach ist, das beispielsweise Schnittmengen mit der Genetik, der Molekularbiologie allen -omik-Gebieten, der Systembiologie und der Bioinformatik aufweist. [11]

Englisch und Deutsch

/Baustelle-2.1 - Übersetzung "Epigenetics" vom 29.1.2018, 14:59 Uhr

/Baustelle-2.2 - Übersetzung "CpG site", vom 22.11.2016, 16:15 Uhr)

Vergleich einer neuen englischen Versionen "13:44, 9 August 2018" zur Version in der Baustelle-2.2 (22.11.2016, 16:15 Uhr)

  • Zitat für 42% GC-Gehalt beim Menschen (Lander et. al., 2001 [3]) hinzugefügt.
  • Präzisere Formulierungen (ungefähr 28 Mio. CpG-Stellen statt nur 28 Mio. CpG-Stellen; stromaufwärts des Transkriptions-Startpunktes statt der codierenden Region)
  • Notiz zur Bearbeitung entfernt (clarify|date=June 2014)
  • Stilistisch abgerundet
  • Rechtschreibfehler korrigiert

/Baustelle-2.3 - Übersetzung zu D. F. Schorderet, S. M. Gartler: Analysis of CpG suppression in methylated and nonmethylated species. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 89, Nummer 3, Februar 1992, S. 957–961, PMID 1736311, PMC 48364 (freier Volltext).

Linktests DE/ EN/ Andere

Links in verschiedenen Sprachen
DE EN Andere
CpG https://en.wikipedia.org/wiki/CPG
CpG-Sequenz CpG sequence
CpG-Motiv CpG motif
CpG-Dinukleotid CpG dinucleotide
CpG-Stelle CpG site
CpG-Insel GpG island
CGI CGI
CpG-Suppression CpG suppression
CG-Suppression CG suppression


CpG CpG, [en] class="mw-disambig" title="CpG"
CpG-Sequenz CpG sequence, [en] &action=edit&redlink=1" class="new" title="CpG sequence (page does not exist)"
CpG-Motiv CpG motif, [en] &action=edit&redlink=1" class="new" title="CpG motif (page does not exist)"
CpG-Dinukleotid CpG dinucleotide, [en] class="mw-redirect" title="CpG dinucleotide"
CpG-Stelle CpG site, [en] title="CpG site"
CpG-Insel CpG island, [en] class="mw-redirect" title="CpG island"
CGI CGI, [en] class="mw-disambig" title="CGI"
CpG-Suppression CpG suppression, [en] &action=edit&redlink=1" class="new" title="CpG suppression (page does not exist)"
CG-Suppression CG suppression, [en] title="CG suppression"

Zitate-Liste(n)

/Baustelle-2.4 - Josse, J., Kaiser, A. D. & Kornberg, A. (1961) J. Biol. Chem. 236, 864-875. | PMID 13790780 | Enzymatic synthesis of deoxyribonucleic acid. VIII. Frequencies of nearest neighbor base sequences in deoxyribonucleic acid.

Materialsammlungen

/Baustelle-2.5 - CpG-Suppression, Mutation, Selektion, Bird (1980, PMID 6253938, PMC 324012 (freier Volltext))

/Baustelle-2.6 - Bildertest für DNA-Methylierung

Einzelnachweise

  1. ↑ G. R. WYATT: Recognition and estimation of 5-methylcytosine in nucleic acids. In: The Biochemical journal. Band 48, Nummer 5, Mai 1951, S. 581–584, PMID 14838905, PMC 1275378 (freier Volltext).
  2. ↑ Siehe auch: Abgrenzung von Begriffen im Zusammenhang mit der DNA-Methylierung - Methylierung und DNA-Methylierung
  3. ↑ Siehe auch: Abgrenzung von Begriffen im Zusammenhang mit der DNA-Methylierung - Demethylierung
  4. ↑ Siehe auch: Abgrenzung von Begriffen im Zusammenhang mit der DNA-Methylierung - Mutation, Modifikation und Epigenetische Markierung; Einordnung als epigenetische Modifikation
  5. ↑ Siehe auch: DNA-Methylierung bei Bakterien, bei Archaeen und bei Eukaryoten
  6. ↑ Siehe auch: Embryonalentwicklung bei Säugetieren, DNA-Methylierung bei Insekten (z. B. Honigbiene)
  7. ↑ Siehe auch: Einordnung als epigenetische Modifikation und DNA-Methylierung DNA-Methylierung bei Bakterien
  8. ↑ Siehe auch: Medizinische Bedeutung
  9. ↑ a b "... The Human Epigenome Project, for example, was established in 1999, when researchers in Europe teamed up to identify, catalogue and interpret genomewide DNA methylation patterns in human genes. ..."
    L. Bonetta: Epigenomics : Detailed analysis. In: Nature. Band 454, 2008, S. 796, doi:10.1038/454795a.
  10. ↑ a b "... Over time, the field of epigenetics gave rise to that of epigenomics, which is the study of epigenetic modifications across an individual's entire genome. Epigenomics has only become possible in recent years because of the advent of various sequencing tools and technologies, such as DNA microarrays, cheap whole-genome resequencing, and databases for studying entire genomes (Bonetta, 2008) ..."
    L. Bonetta: "Epigenomics: The new tool in studying complex diseases." Nature Education. Band 1, 2008, S. 178, Weblink.
  11. ↑ K. A. Janssen, S. Sidoli, B. A. Garcia: Recent Achievements in Characterizing the Histone Code and Approaches to Integrating Epigenomics and Systems Biology. In: Methods in enzymology. Band 586, 2017, S. 359–378, doi:10.1016/bs.mie.2016.10.021, PMID 28137571, PMC 5512434 (freier Volltext) (Review).
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