8,9,10 - Epigenetikk

Question 1

Hva er epigenetikk?

Answer 1

• Dette er studien av endringer i genuttrykk eller fenotype som ikke er forårsaket av endringer i den underliggende DNA-sekvensen.
• Dette inkluderer modifikasjoner som påvirker hvordan gener aktiveres eller deaktiveres. Tenk på epigenetiske mekanismer som “dimmere” av ulike gener.

Question 2

Hva er et epigenome?

Answer 2

Summen av all epigenetisk informasjon

Question 3

Hva menes med en Epigenetisk modifikasjon?

Answer 3

Epigenetiske modifikasjoner – danner mønstre som korrelerer med funksjonelle elementer i genomer plassert i promoter, operator og terminator-områdene.

Question 4

Hva er DNA metylering?

Answer 4

• En prosess der en metylgruppe (CH3) kobler seg til en bit av DNA.
• Metylgruppene kan effektivt stenge en DNA-remse, som gjør den utilgjengelig for proteinsyntese.
• Vedvarer i DNA-et selv etter den kopierer seg selv under celle-deling.
• DNA-metylering finnes eksklusivt på cytosine.

Question 5

Hva er en Methyl gruppe?

Answer 5

En metylgruppe er en kjemisk gruppe som består av ett karbonatom og tre hydrogenatomer (CH3). Metylgrupper brukes i DNA-metylering og er viktige for epigenetiske endringer.

Question 6

Hva er en promotor region?

Answer 6

Promoter region – ofte nær begynnelsen av et gen, og har ansvar for å skru genet av eller på (altså transkripsjon initieres i denne regionen).

Once methyl groups are attached to DNA strand, section that is methylated is closed up, inaccessible machinery, in this state DNA cannot be transcribed > leading to hypermethylation (in which DNA strand takes on additional methyl groups = reduce expression on the strand

Question 7

Hva skjer ved histonmetylering?

Answer 7

• Modifikasjon av gitte aminosyrer i et histonprotein ved å legge til en, to eller tre metylgrupper.
• Metylering eller de-metylering skrur genene på eller av ved å tilgjengeliggjøre genet for transkribering.

Question 8

Hva skjer under en histonacetylering?

Answer 8

• Prosess der acetylgrupper (CH3CO) fysisk kobler seg til et histon.
• Det er antatt at dette åpner kromatinstrukturen og gjør transkripsjon enda lettere.
• Den mest frekvente histonmodifikasjonen.

Question 9

Hva er EWAS? Hva står det for?

Answer 9

Epigenome-wide association studies - brukt for å undersøke assosiasjoner av CpG-metyleringer på tvers av hele genomet og en fenotype.

Question 10

Hva menes med Non-coding-genome?

Answer 10

Det meste av DNAet koder ikke for proteiner (NB har fortsatt en viktig funksjon). Dette er for eksempel promotor, operator og terminator-områder.
* Deler av DNAet som ikke koder for noe kalles også intron.

Question 11

Hva er Coding genome? Hvor stor del av genomet er utgjør dette?

Answer 11

Delen av DNA som brukes for produksjon av proteiner, utgjør kun ca. 1.2% av genomet
* Kalles også ekson

Question 12

Hva er en CpG dinukleotid?

Answer 12

Cytosine-fosfat-guanine. Referer til C og G koblet sammen av en fosfat. Er til stede på en enkeltarm, og må ikke forveksles med basepar.

Question 13

Hva er en CpG øy? Hvilke region av DNAet finner vi disse?

Answer 13

CpG islands – lange strekk med DNA-sekvens (500-2000bp) med unormalt høye nivåer av CpG-dinukleotider (ofte flere enn 50%).
60% av CpG-islands forekommer i promoter-regions, men er stort sett umetylerte.

Question 14

DNA-metylering finnes eksklusivt på basen…?

Answer 14

DNA-metylering finnes eksklusivt på cytosine.

Question 15

Hva er en hypometylering?

Answer 15

Hypometylering er når det er for lite metylering av DNA, spesielt i bestemte deler av genomet. Dette kan føre til økt genuttrykk og er assosiert med visse sykdommer.

Question 16

Henger sammen med promoter og terminator (ikke-kodet-DNA)

Hva er en operator på DNAet?

Answer 16

En sekvens på DNA som fungerer som et bindingssted for en repressorprotein og regulerer genuttrykk.

Question 17

Henger sammen med promoter og operator (ikke-kodet-DNA)

Hva er en terminator på DNAet?

Answer 17

En sekvens på DNA som markerer slutten på en genetisk kode eller et transkript, og sørger for at RNA-polymerasen stopper transkripsjonen.

Question 18

Hva er forskjellen på histon-metylering og DNA-metylering?

Answer 18

• DNA-metylering involverer tillegg av metylgrupper direkte til cytosin-baser i DNA-molekylet, og det regulerer genuttrykk ved å undertrykke det.
• Histonmetylering involverer at det legges til metylgrupper på histonproteiner, som DNA er viklet rundt, og det kan både aktivere og deaktivere genuttrykk avhengig av aminosyrene som blir metylert.
• Histonmetylering er mer dynamisk og kan endres som respons på signaler og miljøforandringer.

Question 19

Hva var denne fukkings Licking and grooming-studien ?

Answer 19

• Musemødre som viser sterk omsorgsatferd mot sine barn, ved for eksempel hyppig L&G produserer varige endringer i DNA-metyleringen i CNS (sentralnervesystemet) til sine barn.
• Det er bevis som antyder at disse strukturelle endringene resulterer i minket angst og et sterkt morsinstinkt.

Question 20

Hva er HPA-aksen?

Answer 20

HPA-aksen -> forbundet med stressprosessen i kroppen.

• Hippocampus (stimuli) > Hypothalamus (CRH) > Pituitary > Adrenal glands (glucucorticoids) releasing steroid hormone cortisol > negative feedback (detection of high amount of cortisol) *(GR) glucocortiocoid receptor regulating glucose in bloodstream

Question 21

Hva er en glucocorticoid-reseptor?

Answer 21

Aktiveres ved glucokortoider på en måte som begrenser kroppens stressrespons.

Question 22

Langsvar

Licking and grooming-studien handler om hvordan en stressrespons kan være forskjellig. Hvordan fungerer en stressrespons og hvordan kan den være forskjellig mtp ulik erfaring (bruk denne studien som eksempel)?

Answer 22

• Periferal utskillelse av glucocorticoids (kortisol i mennesker), som binder seg til glucocorticoid-reseptor (GR).
• GR fungerer som en transkripsjonsfaktor og setter i gang en rekke epigenetiske modifikasjoner.
• Den relative økningen i GR hos barn av high LG-mødre fører til sterkere feedback inhibition av CRF og roligere responser på stress, reflektert i lavere stress-indusert utskilling av både ACTH og adrenale glucocorticoids.
• Altså desto mer LG under spedbarnsperioden, desto lavere HPA-responser til stress i voksen alder.
• Tidlig erfaring kan påvirke uttrykket av gener som ikke direkte er relatert til stressrespons, som Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF).
• Tidlig erfaring kan påvirke metylering av DNA utover HPA, som prefrontale cortex og blodet.