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Zellbiologie

DNMT (DNA-Methyltransferasen)

ENDNMT (DNA methyltransferases)

DNA-Methyltransferasen (DNMTs) übertragen eine Methylgruppe von S-Adenosylmethionin auf das 5-Kohlenstoffatom von Cytosin, überwiegend an CpG-Dinukleotiden. Im Säugetiergenom dominieren drei katalytisch aktive Enzyme. DNMT1 erkennt zusammen mit UHRF1 an der Replikationsgabel hemimethylierte CpGs und überschreibt das Methylierungsmuster der Elternstränge auf den neu synthetisierten Strang (Erhaltungsmethylierung). DNMT3A und DNMT3B etablieren während der Entwicklung und in adulten Stammzellen neue Methylierungsmuster (De-novo-Methylierung), wobei das Hilfsprotein DNMT3L in der Keimbahn unterstützt. DNA-Methylierung prägt Genexpression, X-Inaktivierung, Imprinting und die Stilllegung mobiler Elemente. Mit dem Alter kommt es zu Methylierungsdrift, und somatische Funktionsverlust-Mutationen in DNMT3A sind ein führender Treiber der klonalen Hämatopoese und tragen zu altersbedingten Erkrankungen bei.

Quellen

  1. Bestor TH. (2000). The DNA methyltransferases of mammals. *Human Molecular Genetics*doi:10.1093/hmg/9.16.2395
  2. Jaiswal S, Fontanillas P, Flannick J, et al.. (2014). Age-Related Clonal Hematopoiesis Associated with Adverse Outcomes. *New England Journal of Medicine*doi:10.1056/NEJMoa1408617
  3. Gao L, Emperle M, Guo Y, et al.. (2020). Comprehensive structure-function characterization of DNMT3B and DNMT3A reveals distinctive de novo DNA methylation mechanisms. *Nature Communications*doi:10.1038/s41467-020-17109-4