Appunti Biologia molecolare

X

Regolazione operone Proteine regolatrici= legano repressore e lo

portano via dall’operone (si trascrizione)

Controllo espressione genica procariotica affidato a proteine e Se necessario un maggior apporto proteico

RNAs (strutture II dell’RNA che bloccano o meno proteine attivatrici si legano accanto all’opero e

trascrizione operoni) inducendo RNA pol a lavorare di più

Regolazione proteica es: operone l’acqua (lattosio) e (regolazione trasc affidata a proteine)

regolazione dell’arabinosio

Regolazione del DNA: operone del triptofano

Operone lac

Lattosio (disaccaride)= glucosio+galattosio

Fonte principale E procarioti= glucosio

Struttura operone +RNA)

Parte (INA

trascritto :

inf strutturale primo

X parte

regolativa

repressor UniComRNA

↓ prodotti

Codifica 3

per

finali

↓

Trascrizione

↑ Polici stronica

da B-Galattosidasi

codificata >

- permeasi

>

-

acerivazioni

>

- Trans-aceticasi

Zuccheri

↓ ↓ su >

-

t Monosaccaridici

ingresso

*

scinde ↓

lattosio

lattosio

il Gene nello

Coinvolti

Cellula

x

la produzione Metabolismo

sua Stesso

fianca

Duc a

essere

dell'operone a

distante

Operone lac doppia regolazione: presenta un sito CAP che funziona in maniera diversa a seconda della condizione

in cui si trova

presenza di glucosio, assenza lattosio

•

Es nei batteri del terreno

Operone non deve essere trascritto (i tre prodotti non devono lavorare in assenza di lattosio)

lacR):

Repressore lavora sotto forma di 2 dimeri (tetramero

• ha una porzione ammino terminale- contatto con DNA (con operatore, formando un loop nel DNA -x inibire

trascrizione e impedire legame RNA pol)

porzione carbossi terminale- mantiene insieme le subunitá

• Una

• Dominio: necessario al legame con un’altra proteina

• presenza glucosio e lattosio

Preferiscono utilizzo glucosio

Un po’ di lattosio viene usato a livello basale

Per permettere all’RNA polimerasi di lavorare il lattosio (albolattosio) si lega al dominio del tetramero (=induttore)

questo induce un cambiamento conf nel lacR (repressore) facendogli perdere l’affinità per i due siti dell’operone (si

staccherà)

L’RNA polimerasi troverà il sito di legame libero e trascriverà moderatamente (=livello basale della trascrizione)

• assenza glucosio, presenza lattosio

Si attiva la CAP (=attivatore dei geni catabolici)

Per attivare l’operone lac (e quindi scissione lattosio) deve inoltre essere prodotta la proteina cAMP che si leghi al

ligando

CAP + ligando formano dimeri che si posizionano in corrispondenza del promotore irascrizione

Bloccando

Una stessa proteina può funzionare anche sia da repressiore che da induttore <MetaBoy VisMa

Geni

In assenza di arabinosio => AraC (proteina regolatrice dimerica) agisce da repressore formando un loop

In presenza di arabinosio => agisce da induttore legandosi ai due emisiti dei dimeri ed indicando inizio

trascrizione

Arabinosio= zucchero che viene metabolizzato

Operone del triptofano

• operone reprimibile: agisce inibendo la sintesi degli enzimi di una via anabolica se il prodotto finale di

questa sia disponibile

• Troviamo: promotore, zona leader (per regolare) e i geni coinvolti nella sintesi

Come viene regolato?

• modalità semplice: come lac; necessario un repressore (proteina) e un corepressore (triptofano) perché il

repressore da solo non riesce ad inibire il processo, si posizionano sull’operatore -> promotore in off

• In assenza di trf bisogna sintetizzarlo quindi l’RNA pol lavora (promotore in ON)

prime parti trascritte

↓ leader

Sequenza O inizio seguenza trp su

ferma

si

ribosoma

livelli &

:

bassi

donaspettachema

- struttura

↓

generico forma

codice parla si

attraverso ,

Stallo

in

Sensa trasc

↓ .

disponibilità 2

codoni 3

- Leaderveloce

> RI

=

+ ↓

-

triptofano sintesi

livelli

il

sono :

due > alti ,

leader non

regione

nella presenti

sono

TrP

Perché

seconda

trascritto a

leader

il , 2-3

della seguenza struttura

per

C'è tempo

può

Stato celucare assumere diverse fil

con ↓

, Strutura

forma

si

↓ y

3 -

trascritto

verrà meno TRF

o

queste

di

seconda

a ↓

Trascrizione inibita

Ise Presente Trascrizione

TRE Bloccatal

>

- attraverso Terminator

Sintesi

necessità TrP =

> La

- Forcinal

trascritte

regioni

nella y

seguenza leader &

S

necessità necessità TRP

no TRP 3-2

interazione regione

regione interagiscono

4

3 e

· ↓ ↓ pol

Terminazione RNA

di che

regione

formazione Cellula

X

Segnale TRF

sintetizzare

↓ deve continuare e

RNA pol

Scorrere

Bloccano ↳ Trascrivendo

Che siStacca -

ten

Trascrizione negli eucarioti

Nel nucleo e nei mitocondri (pochi geni, 13)

I trascritti nel nucleo vengono poi processati prima di essere rilasciati essendo troppo grossi (RNA processing, come

nei procarioti), poi:

• RNA andranno nel citoplasma a lavorare (sintesi proteica)

• mirna e long RNA rimangono nel nucleo e controllano l’espressione di alcuni geni

Localizzazione

RNA pol II e III=> nucleo

E

RNA pol I=> nucleolo perché trascrive gli mRNA

I

che si addensano sui cromosomi nel nucleolo

poleucariotiche

RNA formate

Proteine Subunità

da numerose

(12)

I tre tipi di RNA pol per iniziare trascrizione hanno bisogno di aiuto, soprattutto quelli di classe 2 aventi una

battZeria di fattori superiore, da parte di fattori accomunati dalla presenza della proteina TBP (TATA biding

protein, che permette il posizionamento della RNA pol a livello del promotore), essi sono:

TB3B: per RNA pol I Il

SL1: per RNA pol II

* a valle

1115

pol

Il prom

dipol

TF2D: per RNA pol III +

Monte

Il promotore dell’RNA pol I ha due complessi proteici x posizione corretta

• UFB1: lega 2 sequenze specifiche del promotore (si lega all’UPE e al nucleo del promotore avvicinandole e

upstream binding factor

creando una situazione opportuna x far legare la SL1)

• SL1 contiene TBP e assicura precisione localizzazione polimerasi (come sigma)

nucleo promotore

UCE ↳ Trascrizione eucariotica= monocistronica

≠geni di classe I -> policistronica

e

sess -geni di classe I (zone celesti) che comprendono l’inf

svie

↓ per la trascrizione delle sub 18S, 5,8S e 28S

-Spazio trascritto= quella presente nei prodotti,

* sequenze specifiche

in

presenti -zone rosa= parti trascritte, costituiscono

Tandem inizialmente un preRNA (unico trascritto)

Resta- Poi matura e dà origine a 3 prodotti

Coda

-

rRNA 28S, 5,8S e 5S costituiranno sub maggiore del ribosoma (5S da geni di classe III)

rRNA 18 S costituirà la sub minore del ribosoma

RIBOSOMA completo non è somma delle due subunita ma è 80S (60+40S di minore)

Questa trascrizione e il successivo assemblaggio nel nucleo, poi passa nel citoplasma; sub separate se non devono

compiere sintesi

Trascrizione geni di classe III

Suddivisi in 2 classi con fattori di trascrizione differenti a seconda del RNA trascritto

Sn

• scRNA: con promotori a monte del sito di inizio

m

• rRNA 5S e tRNA: con promotori interni

Divisi a loro volta quelli interni a seconda della loro suddivisione: -tRiA

• sequenze bipartite a valle del punto di inizio (box A separata da box C e B) -

• Sequenze separate, a monte del punto di inizio (OCT, PSE, TATA) -

-

Promotore interno: l’RNA pol III usufruisce di 3 fattori

• due sono di assemblaggio (TF3C usati da geni di tRNA e rRNA e TF2A usato solo da rRNA)

D

• Uno è quello di inizio e posizionamento, che contiene TBP: TF3B Box

posiziona le

tra

TF3C si

O O ↓ (contenuta

richiama TBP

Legame nella TFSB)

& d

Tras 1)

cription (

all'inizio +

posiziona

Si

Factor ↓ così legarsi

può

RNA pol

· prendendo rapparti con TF3B

Sistacca

TF39 Trascrizione

pol

RNA inizia

Il1

·

TF3B analoga

maniera

in

00 posiziona

① su Box A

Si

TFSA

& TF3C

② vegherà

si ↓ tra

Prima

come

non

Le Box

G ③ LegaMe TFSB-BOXC

Ind Box A)

Lega

↓

permette arrivo TFBB

passati

Poi Stessi

Promotori dell’RNA pol II

Molto variabili (trascrivono mRNA che porta inf per molte proteine diverse) Trascritto

Utuale in

⑤ G

④ Prima

BATTUTA

CDNA-RNA)

/Il U

T

0

13

-8 - Trascrizione

regolare

fattori

legano X

si

dove

Box Trascrizione

inizio

X

elementi riconoscimento

siti

:

prossimati modulare

DNA X

di

Seguenze

di

elementi

regolazione trascrizionali

fattori

-

/ legano repressoril

lativatori

positione e

in specifici

distall

↓

enhancers

necessari x

Ottenere Max

Grado di

Trascrizione

(sono intensificatoril

che

complessi RNA T

permettono pol

intervento Il legame di TBP al DNA

inizio Promotore

Ihr Trascrizione (

punto

: = nella regione compresa

t TBP) tra -40

/con

1) TFLD

inserisce au

vi si matt

↓ altre

l'unicol

DNA -40 e il punto

soldo Minore

lega al

Isi , d'inizio determina un

↓ elica

doppia

determina della

curvatura ripiegamento a livello

RINApol)

2

trasa

Ipermette stretta Fattori

associazione . della

TBP)

associati

(fattori

TAFS

anche a

TF2D contiene TATA box,

↓ permettendo ai fattori di

Ihr

riconoscono aiutano posizionamento

· e trascrizione e all'RNA

TF2D polimerasi di formare una

euromarina X

decompattare

aiutano a

· stretta associazione

iniziare Trascrizione

2) attacco Tera

↓ TraB

TBP

leGaMe e

divic Stabilizzare

a posizionamento

3) TFab

attacco corretto

divia

↓ (5-33)

T Giusta

richiama di recione

RN