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Trascrizione differenziale e splicing alternativo


Il secondo livello di regolazione dell’espressione genica corrisponde alla trascrizione differenziale dei geni. Infatti, i cosiddetti geni domestici o housekeeping (ovvero quei geni che codificano proteine coinvolte in processi metabolici necessari a ogni cellula, come gli enzimi della glicolisi) vengono trascritti da tutte le cellule del corpo. Tuttavia, oltre ai geni domestici, detti anche geni costitutivi o strutturali, esistono anche alcuni geni specifici che si esprimono solo quando la loro funzione è richiesta, detti geni regolatori. Questo è il motivo per cui, le cellule del cervello trascrivono geni specifici delle proteine encefaliche e non trascrivono, ad esempio, i geni che codificano le proteine caratteristiche del muscolo, del sangue, del tessuto osseo o di altri tipi di cellule specializzate dell’organismo.
Negli eucarioti, inoltre, precedono il promotore altre due sequenze regolatrici del DNA, a cui si legano proteine regolatrici (regolatori) che hanno il compito di legarsi al complesso di trascrizione e attivarlo. Più lontano si trovano invece le sequenze amplificatrici, che legano proteine attivatrici (attivatori) con il compito di stimolare ulteriormente l’attività del complesso di trascrizione (amplificazione genica). Sono presenti, infine, anche i cosiddetti silenziatori che hanno un effetto opposto a quello delle sequenze amplificatrici: arrestano la trascrizione legandosi a specifiche proteine, dette repressori.
Dal momento che negli eucarioti i geni non sono tutti raggruppati in un unico operone come nei procarioti, la regolazione simultanea di più geni può avvenire solo se i diversi geni contengono le stesse sequenze di regolazione, pronte a legarsi alle medesime proteine regolatrici.

L’espressione di un gene può essere regolata anche subito dopo che il gene è stato trascritto, attraverso lo splicing dell’RNA. Ma se da un pre-mRNA vengono rimossi in maniera selettiva specifici esoni, si arriva alla sintesi di proteine diverse, in base all’mRNA prodotto in seguito a questa rimozione. Questo processo prende il nome di splicing alternativo, messo a punto appositamente per generare una famiglia di proteine diverse a partire da un singolo gene.

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