Metylace DNA

Metylace DNA je patrně nejdéle známý a nejprozkoumanější epigenetický proces. V praxi jde o to, že se na písmenko cytosin, je-li následováno guaninem (takzvané CpG místo), připne drobná metylová skupina (-CH₃). Tím se výrazně změní chemické vlastnosti daného úseku: DNA se v místě metylace pevněji váže na histony a láká bílkoviny nazývané „metyl-čtecí domény“, které doslova utěsní okolní chromatin. Výsledek? Transkripční aparát se k promotoru genu nedostane a gen se ztiší. U savců bývá velká část CpG ostrovů přirozeně metylovaná – jinak by se nekontrolovaně exprimovaly mobilní elementy a vznikalo by množství chyb v genetické informaci. Klíčové ale je, že metylační vzorec není neměnný: enzymy z rodiny DNMT (DNA-methyltransferáz) ho mohou kdykoli rozšířit a naopak TET-dioxygenázy zvládnou metylovou značku oxidovat a spustit její odstranění. Výživa bohatá na folát, vitamin B12 a betain dodává „jednouhlíkaté“ fragmenty pro tvorbu SAM (S-adenosyl-methioninu), univerzálního dárce metylu; chronický stres, kouření či nedostatek spánku naopak zvyšují spotřebu SAM a destabilizují celou metylační ekonomiku buňky.

Např. v případě menopauzy narůstá metylace promoterů genů, které udržují tvorbu kostní matrix a citlivost tkání na inzulín. Kost se tak odbourává rychleji, zatímco svaly a játra hůře reagují na glukózu – podhoubí pro osteoporózu a centrální obezitu je připraveno. Studie však ukazují, že fytoestrogeny typu genisteinu nebo 8-prenylnaringeninu se dovedou vázat na estrogenový receptor a společně s některými demetylačními enzymy „odemykají“ právě tyto umlčené kostní geny. Podobně pravidelný silový trénink spouští produkci myokinů, které v osteoblastech aktivují TET-enzymy a snižují metylaci klíčových osteogenních promotorů. Výsledkem je zpomalení úbytku kostní hmoty a zlepšení inzulínové citlivosti – efekty hmatatelné v laboratoři i na DEXA skenu.