Ensiklopedia

Dalam ilmu kimia , metilasi menunjukkan penambahan ( adisi ) suatu gugus metil pada suatu substrat , atau penggantian ( substitusi ) suatu atom (atau gugus ) oleh gugus metil. Metilasi adalah bentuk dari alkilasi , dengan suatu gugus metil, dan bukan rantai karbon panjang , menggantikan sebuah atom hidrogen . Istilah-istilah ini biasanya digunakan dalam kimia, biokimia , ilmu tanah , dan ilmu biologi .

Dalam sistem biologis , metilasi dikatalisis oleh enzim ; metilasi tersebut dapat terlibat dalam modifikasi logam berat , pengaturan ekspresi gen , pengaturan fungsi protein , dan . Metilasi in vitro dari sampel jaringan juga merupakan salah satu metode untuk mengurangi pewarnaan artefak histologi . Kebalikan dari metilasi disebut demetilasi .

Dalam sistem biologis, metilasi dicapai oleh enzim; metilasi dapat memodifikasi logam berat, mengatur ekspresi gen, pemrosesan RNA dan fungsi protein. Ini telah diakui sebagai proses kunci yang mendasari epigenetika .

Metanogenesis , proses yang menghasilkan metana , adalah hasil dari serangkaian reaksi metilasi. Reaksi-reaksi ini dipengaruhi oleh serangkaian enzim yang dipendam oleh keluarga mikrob anaerobik . ^{[ 1 ]}

Berbagai macam fenol mengalami O-metilasi untuk mengasilkan turunan . Proses ini, dikatalisasi oleh enzim seperti , adalah reaksi kunci dalam biosintesis , bagi lignin , komponen struktural utama tumbuhan.

Tanaman menghasilkan flavonoid dan isoflavon dengan metilasi pada gugus hidroksil , yaitu . 5-O-metilasi ini mempengaruhi kelarutan flavonoid dalam air. Contohnya adalah , atau , juga dikenal sebagai azaleatin.

meregenerasi metionin (Met) dari homosistein (Hcy). Reaksi keseluruhan mengubah (N ⁵ -MeTHF) menjadi tetrahidrofolat (THF) saat mentransfer gugus metil ke Hcy untuk membentuk Met. Metionin sintase dapat bergantung pada kobalamin dan tidak bergantung pada kobalamin: tumbuhan memiliki keduanya, hewan bergantung pada bentuk bergantung-pada-metilkobalamin.

Dalam bentuk enzim yang tergantung metilkobalamin, reaksi berlangsung dengan dua langkah dalam reaksi ping-pong. Enzim awalnya prima menjadi keadaan reaktif dengan transfer gugus metil dari N ⁵ -MeTHF to Co(I) dalam kobalamin (Cob) yang terikat enzim, membentuk metil-kobalamin (Me-Cob) yang sekarnag mengandung Me-Co(III) dan mengaktivasi enzim. Kemudian, Hcy yang telah terkoordinasi dengan seng yang terikat enzim untuk membentuk tiolat reaktif yang bereaksi dengan Me-Cob. Gugus metil yang teraktivasi dipindahkan dari Me-Cob ke Hcy tiolat, yang meregenerasi Co(I) dalam Cob, dan Met dilepaskan dari enzim. ^{[ 2 ]}

adalah jalur untuk mengubah beberapa unsur berat menjadi turunan yang lebih mampu bergerak atau lebih mematikan yang dapat memasuki rantai makanan . Biometilasi senyawa arsen dimulai dengan pembentukan . Dengan demikian, senyawa arsen anorganik trivalensi dimetilasi untuk menghasilkan metanarsonat. adalah donor metil. Metanarsonat adalah prekursor untuk dimetilarsonat, lagi-lagi oleh siklus reduksi (menjadi asam metilarsonat) diikuti oleh metilasi kedua. ^{[ 3 ]} Jalur terkait berlaku untuk biosintesis metilmerkuri .

Istilah metilasi dalam kimia organik mengacu pada proses alkilasi yang digunakan untuk menggambarkan pengiriman suatu gugus CH ₃ . ^{[ 4 ]}

Metilasi umumnya dilakukan menggunakan sumber metil elektrofilik seperti iodometana , ^{[ 5 ]} , ^{[ 6 ] [ 7 ]} , ^{[ 8 ]} atau . ^{[ 9 ]} Pereaksi metilasi yang kurang umum tetapi lebih kuat (dan lebih berbahaya) termasuk , ^{[ 10 ]} , ^{[ 11 ]} dan metil fluorosulfonat. Semua pereaksi ini bereaksi melalui substitusi nukleofilik S _N 2 . Misalnya, suatu karboksilat dapat dimetilasi pada oksigen untuk memberikan metil ester ; suatu garam alkoksida RO ⁻ mungkin juga termetilasi untuk memberikan eter , ROCH ₃ ; atau enolat keton dapat termetilasi pada karbon untuk menghasilkan keton baru.

adalah spesifik untuk metilasi pada oksigen pada karbohidrat menggunakan iodometana dan perak oksida . ^{[ 12 ]}

adalah metode untuk metilasi amina . ^{[ 13 ]} Metode ini menghindari risiko , yang terjadi ketika amina dimetilasi dengan metil halida .

dan analognya yang lebih aman memetilasi asam karboksilat, fenol, dan bahkan alkohol:

RCO ₂ H + tmsCHN ₂ + CH ₃ OH → RCO ₂ CH _{3 + CH 3 Otms + N 2}

Metode ini menawarkan keuntungan bahwa produk samping mudah dikeluarkan dari campuran produk. ^{[ 14 ]}

Metilasi terkadang melibatkan penggunaan pereaksi metil nukleofilik . Agen metilasi nukleofilik yang kuat termasuk (CH ₃ Li) ^{[ 15 ]} atau pereaksi Grignard seperti (CH ₃ MgX). ^{[ 16 ]} Misalnya, CH ₃ Li akan menambahkan gugus metil pada karbonil (C=O) keton dan aldehida :

Agen metilasi yang lebih ringan termasuk , , dan . ^{[ 17 ]}

• – metode biokimia yang digunakan untuk menentukan ada atau tidaknya gugus metil pada urutan DNA
• Basis Data Metilasi DNA
• – metode biofisika untuk menentukan keadaan metilasi DNA ^{[ 18 ]}

• Alkilasi
• Reaksi Wittig

• (Inggris) deltaMasses Diarsipkan 2016-04-18 di Wayback Machine . Deteksi Metilasi setelah Spektrometri Massa