Τι είναι η ακετυλίωση;

Οι περισσότερες από τις πρωτεΐνες στο ανθρώπινο σώμα μεταβάλλονται μέσω της ακετυλίωσης. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την προσθήκη μιας ρίζας ακετυλίου ενώ ένα άτομο υδρογόνου φεύγει από το μόριο, έτσι σχηματίζεται ένα οξικό άλας. Έχει τον έλεγχο του σχηματισμού πρωτεϊνών, του βιομετασχηματισμού του φαρμάκου, καθώς και της ρύθμισης του δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA) και άλλων γενετικών στοιχείων, ως μέρος μιας διαδικασίας που ονομάζεται ακετυλίωση ιστόνης. Ουσίες που ονομάζονται ακετυλοτρανσφεράσες πυροδοτούν τις αντιδράσεις που συμβαίνουν και ορισμένα είδη αυτών έχουν βρεθεί σε άτομα με τάση να αναπτύξουν καρκίνο και άλλες ασθένειες.

Για να συμβεί ακετυλίωση, πρέπει να υπάρχουν Ν-άλφα-ακετυλοτρανσφεράσες. Υπάρχουν τρεις κοινές παραλλαγές αυτών που φέρουν την επισήμανση A, B και C που όλες δρουν μέσα στα κύτταρα για να μεταφέρουν μόρια. Ελέγχουν επίσης τις πρωτεΐνες που δημιουργούν τον κυτταρικό κυτταροσκελετό, καθώς και βοηθούν στη μεταγραφή του DNA. Οι πρωτεΐνες που αναπαράγουν το DNA και επιδιορθώνουν το κατεστραμμένο γενετικό υλικό δημιουργούνται απευθείας με ακετυλίωση. Η αντίδραση καθορίζει επίσης την ενέργεια που χρησιμοποιούν οι πρωτεΐνες κατά τη διάρκεια του διπλασιασμού, η οποία έχει επίδραση στον τρόπο με τον οποίο μπορούν να αντιγραφούν με ακρίβεια τα γονίδια.

Η αντιγραφή DNA συνήθως οδηγεί σε λάθη σε ορισμένα μέρη του τμήματος. Τα μέρη που έχουν σφάλματα στη γενετική κωδικοποίηση αφαιρούνται από τις πρωτεΐνες και τα τμήματα συνδέονται αργότερα, αλλά υπάρχουν διαφορετικοί τρόποι με τους οποίους μπορεί να πραγματοποιηθεί η αντιγραφή του DNA. Μερικές φορές αφαιρούνται λιγότερα ελαττωματικά κομμάτια, ενώ σε άλλες περιπτώσεις αφαιρείται μεγαλύτερο ποσοστό των τμημάτων με γέμιση σφάλματος. Υπάρχει ένας τρόπος που προκαλείται η ακετυλίωση από τις κυτταρικές πρωτεΐνες και όταν αρχίζει η αντίδραση, προστίθενται χημικές ουσίες στις πρωτεΐνες που ελέγχουν το DNA.

Η ακετυλίωση είναι μια από τις πιο μελετημένες διαδικασίες στην επιγενετική. Εάν οι πρωτεΐνες μπορούν να ελέγξουν τον τρόπο αντιγραφής του DNA και την ποσότητα των κατεστραμμένων συστατικών που αυξάνονται με την ηλικία, οι ερευνητές πιστεύουν ότι η ρύθμιση της ακετυλίωσης μπορεί να αποφύγει ή τουλάχιστον να καθυστερήσει την εμφάνιση γενετικών ασθενειών. Η διαδικασία γήρανσης θα μπορούσε επίσης να καθυστερήσει, αλλά από το 2011 δεν υπάρχει φάρμακο που να μπορεί να ρυθμίσει την πρωτεϊνική δραστηριότητα των βιολογικών μορίων με αυτόν τον τρόπο.

Πολλά φάρμακα υποβάλλονται σε επεξεργασία στον οργανισμό μέσω ακετυλίωσης, είτε με βιομετατροπή σε μια αποτελεσματική ένωση είτε για να μεταβολιστούν σε ουσίες από τις οποίες το σώμα μπορεί να απαλλαγεί ευκολότερα. Έως και το 90% των πρωτεϊνών μετατρέπονται ή ελέγχονται με κάποιο τρόπο από την αντίδραση. Αυτό δεν συμβαίνει σε σκύλους, αλλά σε πολλούς οργανισμούς είναι η κύρια μέθοδος κατά την οποία οι πρωτεΐνες αλληλεπιδρούν με το γονιδίωμα.