Regolazione genica negli eucarioti e sviluppo embrionale

Struttura del genoma eucariotico

Il genoma degli eucarioti presenta sequenze:

• altamente ripetitive che non vengono trascritte in mRNA;

• moderatamente ripetitive che codificano tRNA e rRNA;

• trasposoni. Esistono poi retrotrasposoni che eseguono una copia di se stessi che si inserisce in un altro punto del genoma.

Processi di splicing e demolizione proteica

Per lo più molti geni presentano sequenze di basi non codificanti, gli introni, intercalate a tratti codificanti, gli esoni. Geni di questo tipo, che iniziano e terminano con un esone, sono detti interrotti. Per questi tipo di geni deve avvenire lo splicing di modo che il pre-mRNA con gli introni e gli esoni venga trasformato in un mRNA con soli esoni. Esiste poi lo splicing alternativo, nel senso che modalità di splicing diverse nei vari tessuti permettono di ottenere proteine diverse dallo stesso gene. La cellula può infine demolire una proteina, vecchia o non più necessaria in questo modo: la proteina viene marcata per essere demolita, un enzima lega l’ubiquitina alla proteina che viene riconosciuta da un proteasoma. A questo punto viene rilasciata e riciclata l’ubiquitina, mentre la proteina viene idrolizzata.

Sviluppo embrionale e apoptosi

Lo sviluppo procede tutta la vita, ma è molto rapido nella fase embrionale, in cui avvengono 3 processi:

• la proliferazione cellulare che avviene per mitosi;

• il differenziamento delle cellule che assumo funzioni e forme specifiche pur mantenendo lo stesso patrimonio genetico;

• la morfogenesi, ossia l’organizzazione delle cellule in organi e apparati. Esiste poi l’apoptosi che è la morte programmata di alcune cellule, affinché gli organismi assumano la forma corretta. È ad esempio necessaria per lo sviluppo della mano.