Concetti Chiave
- I procarioti hanno geni raggruppati in speroni, mentre negli eucarioti i geni sono dispersi nel genoma e necessitano di elementi di controllo per la regolazione simultanea.
- Esistono tre tipi di RNA polimerasi negli eucarioti (I, II e III), ognuna con funzioni specifiche nella trascrizione di rRNA, mRNA e tRNA.
- I promotori e le sequenze supplementari nei eucarioti modulano l'intensità della trascrizione, consentendo una regolazione più fine rispetto ai procarioti.
- L'espressione genica negli eucarioti è influenzata dalla struttura della cromatina, che impedisce l'inizio e l'allungamento della trascrizione attraverso i nucleosomi.
- Il rimodellamento della cromatina coinvolge proteine che alterano la struttura dei nucleosomi, consentendo il legame del complesso di trascrizione e l'inizio della trascrizione.
Differenze tra procarioti ed eucarioti
Mentre nei procarioti i geni si trovano raggruppati in speroni, negli eucarioti sono dispersi nel genoma: è necessario dunque che condividano alcuni elementi di controllo per poter rispondere tutti allo stesso segnale ed essere regolati contemporaneamente. Inoltre, i procarioti dispongono di una sola RNA polimerasi, gli eucarioti ne hanno tre:
- RNA polimerasi I: trascrive il DNA che codifica l’rRNA;
- RNA polimerasi II: trascrive il DNA che codifica l’mRNA e le snRNP;
- RNA polimerasi III: trascrive il DNA che codifica i tRNA.
Regolazione della trascrizione genica
Oltre alle polimerasi, anche i promotori sono di tipi differenti e alla loro azione si somma quella delle sequenze supplementari che modulano l’intensità del processo di trascrizione genica: un gene eucariotico più essere trascritto di più o di meno, a differenza di un gene procariotico che può essere trascritto o non trascritto.
Inoltre, dal momento che la trascrizione di un gene eucariotico dipende dalla struttura della cromatina, che è la forma in cui gli acidi nucleici si trovano nella cellula, l’espressione genica è regolata da cambiamenti strutturali della cromatina e dei cromosomi. Nei cromosomi degli eucarioti, il DNA è avvolto attorno a proteine chiamate istoni, formando una struttura detta nucleosoma. I nucleosomi bloccano sia l’inizio sia l’allungamento della trascrizione. In un processo denominato rimodellamento della cromatina, due diversi tipi di proteine di rimodellamento si legano al DNA: la prima disgrega il nucleosoma, cosicché il complesso di trascrizione possa legarsi e iniziare la trascrizione; la seconda si lega a un altro nucleosoma permettendo la trascrizione senza dissembrarlo.
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali differenze tra la trascrizione genica nei procarioti e negli eucarioti?
- Quante RNA polimerasi sono presenti negli eucarioti e quali sono le loro funzioni?
- Come influisce la struttura della cromatina sulla regolazione dell'espressione genica negli eucarioti?
Nei procarioti, i geni sono raggruppati in speroni e possono essere trascritti o non trascritti, mentre negli eucarioti i geni sono dispersi nel genoma e la loro trascrizione è regolata da elementi di controllo e dalla struttura della cromatina (testo).
Negli eucarioti ci sono tre RNA polimerasi: la I trascrive l'rRNA, la II trascrive l'mRNA e le snRNP, e la III trascrive il tRNA (testo).
La struttura della cromatina, formata da nucleosomi che bloccano la trascrizione, è fondamentale per l'espressione genica negli eucarioti; il rimodellamento della cromatina consente l'accesso al DNA per il complesso di trascrizione (testo).
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