Concetti Chiave
- La cromatina è il materiale genetico la cui struttura influenza l'espressione dei geni, variando tra eterocromatina addensata e inattiva ed eucromatina aperta e attiva.
- L'espressione genica avviene quando i geni sono utilizzati per la sintesi proteica, un processo complesso con numerosi sottoprocessi, influenzato dalla struttura della cromatina.
- Per la trascrizione genica, la cromatina deve essere aperta per permettere l'accesso al DNA da parte dell'RNA polimerasi, che produce l'RNA messaggero necessario per la sintesi proteica.
- La sintesi proteica coinvolge diversi tipi di RNA: messaggero, di trasporto e ribosomiale, ognuno con ruoli specifici nella produzione di proteine.
- L'espressione genica è regolata a vari livelli, dalla cromatina alla trascrizione e fasi post-traduzionali, attraverso attivatori, inibitori e degradazione delle molecole.
Indice
Struttura e funzione della cromatina
La cromatina è strutturata per formare proteine. Il materiale è lo stesso ma organizzato diversamente.
Quando è più addensata e sta lavorando meno viene chiamata eterocromatina (più chiusa). Quando è meno addensata e più aperta è chiamata eucromatina.
L’espressione dei geni si ha quando l’informazione viene utilizzata per costruire qualcosa. Questo corrisponde praticamente alla sintesi proteica. Essa è un processo molto ampio con vari sottoprocessi.
Ai geni corrisponde la sintesi delle proteine; con delle mutazioni questa trasformazione può essere alterata a tal punto da renderla incapace di svolgere delle funzioni.
Ruolo dell'RNA nella sintesi
Per avere la trascrizione la cromatina deve essere aperta; diverse sostanze entrano così nel DNA. L’RNA interviene in tutte le fasi della sintesi proteica. L’RNA messaggero è una copia di uno dei due filamenti della doppia elica, ma solo della parte che serve per codificare la proteina. Anche qui c’è la forcella ma non vengono copiati entrambi i filamenti (l’altro è detto filamento non senso). Quello che non viene copiato è 5’ 3’. L’enzima è RNA polimerasi (polimerasi: fabbrica il polimero). Esso fabbrica l’RNA messaggero. La regolazione è molto importante. È importante che si apra la cromatina nella zona che va trascritta, sono importanti fattori che fanno iniziare e terminare la trascrizione in punti precisi, in quanto solo una parte va utilizzata. L’RNA messaggero è la prima serie di istruzioni che va poi a sintetizzare la catena polipeptidica. C’è poi l’RNA transfer (di trasporto), che trasporta gli amminoacidi. C’è poi l’RNA ribosomiale, che ha 2 subunità e fabbrica la proteina.
Regolazione dell'espressione genica
C’è una fine regolazione dell’espressione genica. Si ha inizialmente una regolazione a livello della cromatina. Avviene poi la regolazione della trascrizione, dello splicing, della traduzione e dei processi post-traduzionali. La velocità di queste reazioni è regolata (oltre che da attivatori ed inibitori) anche dalla degradazione delle molecole.
Meno la cromatina è densa e colorata, più sarà probabile che stia avvenendo l’espressione genica. Quando si hanno i cromosomi significa che la cellula si sta riproducendo e il materiale è trasportato all’interno dei cromosomi alle cellule figlie.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra eterocromatina ed eucromatina?
- Qual è il ruolo dell'RNA nella sintesi proteica?
- Come avviene la regolazione dell'espressione genica?
L'eterocromatina è più addensata e meno attiva, mentre l'eucromatina è meno addensata e più aperta, facilitando l'espressione genica.
L'RNA interviene in tutte le fasi della sintesi proteica, con l'RNA messaggero che copia le istruzioni per la proteina, l'RNA transfer che trasporta gli amminoacidi, e l'RNA ribosomiale che aiuta a fabbricare la proteina.
La regolazione avviene a vari livelli, iniziando dalla cromatina, passando per la trascrizione, lo splicing, la traduzione e i processi post-traduzionali, influenzata da attivatori, inibitori e degradazione delle molecole.
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