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CONTROLLO DELL'ESPRESSIONE GENICA NEGLI EUCARIOTI

1-Controllo genomico: amplificazioni e delezioni

Delezione del DNA

Amplificazione del DNA per gli eterocromatici nelle cellule

RNA durante l'oogenesi in somatiche dei cepepodi Xenopus

Meccanismi epigenetici: Metilazione del DNA

La metilazione del DNA è un processo post-replicativo. L'estensione delle modificazioni riguardanti la metilazione del DNA è fondamentalmente decisa durante lo sviluppo. La metilazione del DNA è quindi uno dei meccanismi correlati con il differenziamento cellulare, generalmente inibisce l'espressione genica a livello trascrizionale.

Distinzione tra metilazione 'de novo' e metilazione di mantenimento

Meccanismi epigenetici: Modificazioni degli Istoni

I residui amminoacidici all'N-terminale di ciascun istone (20-60 residui) si estendono al di fuori della superficie del nucleosoma. Queste regioni possono essere reversibilmente modificate mediante acetilazione.

fosforilazione e metilazione.

CODICE ISTONICO

Modificazioni degli istoni H3 e H4

CARATTERISTICHE DELL'ACROMATINA

Caratteristica Cromatina attiva Cromatina inattiva
Conformazione Estesa, aperta Condensata
Metilazione del DNA Poco metilata Metilata
Acetilazione degli istoni Istoni acetilati Istoni non acetilati

Inoltre…

L'istone H1 necessario per l'organizzazione della fibra di 30nm è generalmente assente nella cromatina trascrizionalmente attiva

2-Controllo trascrizionale

  • Elementi di controllo prossimali si trovano 100-200 paia di basi a monte del promotore core; vengono legati dai fattori di trascrizione regolativi e silencer, sono situati a monte o a valle del gene (talvolta anche all'interno di introni), e sono legati da attivatori o repressori
  • Regolazione a distanza
  • Modello combinatorio dell'espressione genica

Alcuni esempi di fattori trascrizionali:

  • Recettori per gli ormoni steroidei
  • Fattori
di trascrizione attivati mediante fosforilazione: le proteine CREB e STAT CREB = cAMP responsive element binding (protein) CRE = cAMP responsive element CBP = CREB binding protein Alcuni geni regolano complessi programmi di sviluppo Wild-type Mutante antennapedia Sequenza di eventi nell'attivazione trascrizionale di un gene Il controllo della trascrizione è basato sul riconoscimento di cortesequenze di DNA da parte di diverse classi di proteine Le proteine che legano il DNA Controllo post-trascrizionale 1-Splicing alternativo 2-controllo traduzionale - Controllo della velocità di traduzione - Controllo dell'emivita del messaggero - Regolazione da parte dei microRNA In presenza di ferro IRE è inattiva Cosa sono i miRNA Sono piccoli RNA non codificanti - costituiti da circa 22 nucleotidi Oggi si ritiene che il numero complessivo - di geni codificanti per mi-RNA rappresenti circa lo 1-5% del numero di geni codificanti per proteine Nell'uomo sono stati

identificati circa 1000 geni per miRNA Biogenesi

Generalmente i geni codificanti per miRNA sono trascritti nel nucleo dalla RNA-polimerasi II che dà vita a lunghi trascritti, i pri-miRNA, che presentano il cap e la poliadenilazione

Questi ultimi vengono processati da un'RNasi Drosha

Si ottengono così trascritti di circa 70 nucleotidi, detti pre-miRNA

Successivamente le proteine RAN-GTP ed exportin 5 trasportano i pre-miRNA dal nucleo al citoplasma, dove un'altra RNasi III, Dicer, li processa per generare molecole di RNA duplex di circa 22 nucleotidi, detti miRNA:miRNA*

Queste molecole vengono poi caricate nel complesso miRISC (RNA-induced silencing complex)

I miRNA maturi a singolo filamento vengono poi mantenuti all'interno del complesso

Meccanismo d'azione

I miRNA possono avere due modi diversi d'agire a seconda della complementarietà che vi è tra il miRNA e il suo target:

Perfettamente complementare:

degradazione• del messaggero

Nn perfettamente complementare:inibizione• della traduzionesiRNA e miRNA

GLI siRNA rappresentano un’altra classe• di piccoli RNA non codificanti

Gli siRNA e i miRNA,pur presentando• numerose analogie in termini distruttura e biogenesi,svolgono funzioniessenzialmente diverse

Dettagli
Publisher
Sara F
A.A. 2012-2013
50 pagine
SSD Scienze biologiche BIO/11 Biologia molecolare
I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Sara F di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Biologia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Università degli Studi di Firenze o del prof Modesti Alessandra.