Concetti Chiave
- L'espressione genica è il processo di attivazione del codice genetico per produrre proteine specifiche, non tutte necessarie per l'organismo.
- Nei procarioti, la traduzione può iniziare immediatamente dopo la trascrizione, senza la necessità di maturazione dell'mRNA, con regolazione a livello della trascrizione.
- Gli operoni, che consistono in promotore, operatore e geni strutturali, sono fondamentali per la trascrizione dei tratti di DNA utili nei procarioti.
- Gli operoni inducibili richiedono un induttore per inattivare il repressore e avviare la trascrizione, come dimostrato dall'operone LAC per l'ossidazione del lattosio.
- Gli operoni reprimibili sono normalmente attivi, ma un corepressore può attivare il repressore, come nell'operone Triptofano, che regola la sintesi di questo amminoacido.
Con il termine espressione genica intendiamo tutti quei meccanismi che portano alla trasformazione del codice genetico nella rispettiva forma attivata. Ogni gene infatti porta un informazione che codifica per una particolare proteina,e non sempre gli organismi hanno bisogno di tutte le proteine di cui i geni portano informazione.
Regolazione nei procarioti
C'è bisogno dunque di una regolazione che avviene in maniera diversa per Eucarioti e Procarioti.
In verità i meccanismi che portano alla formazione di proteine in eucarioti e procarioti sono simili,ma hanno delle differenze che ne caratterizzano la regolazione.
Infatti per gli organismi Procarioti la traduzione può avvenire subito dopo la trascizione,senza che avvenga nessuna maturazione dell'mRNA neotrascritto. Quindi la regolazione avviene proprio a livello della trascrizione.
Funzionamento degli operoni
A questo punto infatti vengono trascritti solo i tratti di DNA che presentano sequenze geniche che possono tradursi in proteine utili. Il compito di intercettare i tratti di DNA utili è dato agli Operoni.
L'operone è un tratto di cromosoma batterico costituito da Promotore,Operatore e Geni Strutturali. Il promotore è il luogo in cui si attacca l'RNA polimerasi. A seguire c'è l'operatore a cui si lega la proteina repressore che è codificata da un gene strutturale.
Operoni inducibili
Gli operoni possono essere di due tipi, inducibili e reprimibili.
Non sono espressi. La loro trascrizione richiede la presenza di un induttore che inattiva il repressore. Il represso è generalmente presente ed evita la trascrizione di quel tratto di RNA, ma una volta legato all'induttore è capace di perdere la sua funzionalità e permettere al RNA polimerasi di tradurre il tratto che prima non era accessibile.
Un operone Inducibile è l'operone LAC,scopero da Jacob e Monod,impedisce generalmente la traduzione dei geni che codificano l'enzima necessario all'ossidazione del lattosio (il lattosio generalmente non si trova nelle cellule procariotiche, questo spiega il fatto che tale enzima non sia codificato in maniera continuata).
Operoni reprimibili.
Operoni reprimibili
Vengono normalmente espressi, tranne quando è presente un Corepressore che attiva il repressore. Il repressore generalmente non svolge la sua funzione, ma in presenza del Corepressore genera un complesso Repressore - Corepressore che impedisce all'RNA di trascrivere il tratto di DNA. Tra gli esempi più importanti ritroviamo l'operone Triptofano,i cui geni vengono generalmente espressi, e sintetizzano il triptofano (un amminoacido) a partire dall'acido corismico. Può accadere infatti che l'organismo procariota non abbia bisogno di un ulteriore sintesi di triptofano, e in tal caso l'operone Triptofano,grazie alle azioni descritte prima,permette la repressione temporanea di quei geni.
Domande da interrogazione
- Qual è il significato di espressione genica?
- Come avviene la regolazione dell'espressione genica nei procarioti?
- Cosa sono gli operoni e qual è la loro funzione?
- Qual è la differenza tra operoni inducibili e repressibili?
L'espressione genica si riferisce ai meccanismi che trasformano il codice genetico nella sua forma attivata, portando alla produzione di proteine specifiche codificate dai geni, che non sono sempre necessarie per l'organismo.
Nei procarioti, la regolazione dell'espressione genica avviene principalmente a livello della trascrizione, poiché la traduzione può iniziare immediatamente dopo la trascrizione, senza necessità di maturazione dell'mRNA.
Gli operoni sono tratti di cromosoma batterico che comprendono un promotore, un operatore e geni strutturali, e hanno il compito di regolare la trascrizione dei tratti di DNA utili per la sintesi di proteine.
Gli operoni inducibili non sono espressi fino a quando un induttore non inattiva il repressore, mentre gli operoni repressibili sono normalmente espressi, ma la loro trascrizione è bloccata dalla presenza di un corepressore che attiva il repressore.
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