اليات مثيلة الدنا DNA Methylation Mechanisms

الطرق والاليات التي تؤدي لإيجاد حالة المثيلة وكذلك وجود طرق للحفاظ عليها ، فعملية إيجاد المثيلة De Novo Methylation تتم بواسطة إنزيمات المثيلة ، اما إزالة المثيل Demethylation تتم بواسطة Demethylases.
الحالة الأولى تكون فعالة في المراحل الجنينية المبكرة ويمكن ان تحفز بشكل كبير عند إصابة الخلايا الجنينية بالفيروسات، وذلك لانها تكون في الحالات الطبيعية بطيئة.
اما عمليات الحفاظ على حالة المثيلة فهي تشمل عمليات اكتساب المثيل وأخرى تمنع فقدان المثيل. والحفاظ على المثيلة يعبر من جيل الى آخر، فعند تضاعف DNA شبه المحافظ فتكون الأشرطة الجديدة لا تحوي على المثيل اي تحصل حالة شبه مثيلة او نصف مثيلة Hemimethylated فيقوم إنزيم المثيلة DnmtI بمثيلة CpG في الأشرطة الجديدة لتصبح مشابهة للأشرطة الأبوية للحفاظ على المعلومات والنمط اللاجيني وهذا ما يسمى بالشفرة اللاجينية او شفرة الوراثة اللاجينية Epigenetic Code لذلك يطلق على الإنزيمDnmtI إنزيم الإدامة ويكثر في الخلايا الجسمية وتكون كفاءته في مثيلة الأشرطة شبه الممثيلة أكثر ب 10-40 مرة من الحالات الأخرى أي ان تكون له ألفة عالية لمثل هذه الأشرطة التي تكون حالة عابرة ولكنها تكون كارثية بالنسبة للخلايا ، وعملية الإدامة قد لا تصل الى مرحلة الكمال ويمكن ان تفشل ويصل فقدان حالة المثيلة للCpG الى مستوى 5 %  CpG  انقسام خلوي ويؤدي الى انخفاض نمط المثيلة بنسبة 4% لكل جيل من الخلايا وهذه تشارك فيها عوامل أخرى غيرDnmtI مثلا عند غيابه او انخفاض تركيزه. ومن الإنزيمات الأخرى العاملة في المثيلة Dnmt3b و Dnmt3a وهذه يكون التعبير عنها قوي جدا في المراحل الجنينية اذ تتم إضافة المثيل لكل CpG بدون تميز في معظم الخلايا وفي أثناء هذه المرحلة تحصل عملية برمجة لعملية المثيلة.
والحقيقة ان بعض مناطق الجينوم لا تكون متاحة لإضافة المثيل بشكل مطلق فمثلا Dnmt3b يكون ضروريا لإضافة المثيل الى جزرCpG في حالة تثبيط كروموسوم الجنس X لذا فهو يمكن ان يضيف مجاميع المثيل الى مناطق أصلاً صامتة من الكروماتين مثل الكروماتين المتباين وتوجد بعض البروتينات التي تؤدي الى اضطراب الكروماتين حتى تمكن إنزيمات المثيلة للوصول الىDNA وهذه تكون مهمة في حالة الكروماتين المتباين والمناطق الصعبة الوصول.
وأكثر المناطق عرضة للمثيلة هي التواليات المكررة مثلما يحدث في الفطريات والنباتات وتساعد في إسكات الجينات التي تطولها وقد شكلت حالة إسكات الجينات المنقولة اليها Transgenesاحباطا" في عمليات تحسين النبات لذلك تؤخذ الاحتياطات لإبعاد الجينات المنقولة ضمن عمليات التحسين الوراثي عن المناطق الصامتة .اما حالة إزالة المثيل فهي اما تكون بشكل داينميكي وبدون مشاركة الإنزيمات ، اما الحالات الأخرى فتشارك فيها الإنزيمات المزيلة للمثيل وتحصل عملية إزالة المثيل في مراحل مختلفة سواء المراحل الجنينية او الخلايا العادية وترافق عمليات انخفاض المثيلة عدم ثبوت الجينوم وزيادة معدل الطفرات وظهور الكروموسومات بأشكال غريبة. وفي العموم تتبادل عملية المثيلة مع بروتيناتPcGrx الأدوار في الحياة الخلوية ويمثلان ذاكرة الخلية التي تعتمد عليها.