Anteprima
Vedrai una selezione di 13 pagine su 57
Riassunto Biologia molecolare Pag. 1 Riassunto Biologia molecolare Pag. 2
Anteprima di 13 pagg. su 57.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Riassunto Biologia molecolare Pag. 6
Anteprima di 13 pagg. su 57.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Riassunto Biologia molecolare Pag. 11
Anteprima di 13 pagg. su 57.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Riassunto Biologia molecolare Pag. 16
Anteprima di 13 pagg. su 57.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Riassunto Biologia molecolare Pag. 21
Anteprima di 13 pagg. su 57.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Riassunto Biologia molecolare Pag. 26
Anteprima di 13 pagg. su 57.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Riassunto Biologia molecolare Pag. 31
Anteprima di 13 pagg. su 57.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Riassunto Biologia molecolare Pag. 36
Anteprima di 13 pagg. su 57.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Riassunto Biologia molecolare Pag. 41
Anteprima di 13 pagg. su 57.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Riassunto Biologia molecolare Pag. 46
Anteprima di 13 pagg. su 57.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Riassunto Biologia molecolare Pag. 51
Anteprima di 13 pagg. su 57.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Riassunto Biologia molecolare Pag. 56
1 su 57
D/illustrazione/soddisfatti o rimborsati
Disdici quando
vuoi
Acquista con carta
o PayPal
Scarica i documenti
tutte le volte che vuoi
Estratto del documento

Modificazioni post-traduzionali degli istoni

Le modificazioni post-traduzionali degli istoni, come acetilazioni, fosforilazioni e metilazioni, avvengono soprattutto alle estremità N-terminali dei loro residui amminoacidici e hanno un effetto sulla stabilità del nucleosoma. Ad esempio, le acetilazioni e le fosforilazioni riducono il carattere basico degli istoni, rendendo meno stabile l'interazione tra ottamero e DNA carico negativamente.

Queste modificazioni degli istoni non sono spontanee, ma richiedono l'intervento di vari tipi di enzimi, tra cui gli istoni acetiltransferasi (HAT) e deacetilasi (HDAC). L'acetilazione degli istoni è correlata allo stato trascrizionale dei geni. Infatti, gli istoni acetilati sono caratteristici dei geni attivi, mentre gli istoni deacetilasi sono presenti nell'eterocromatina inattiva.

Al contrario, la metilazione degli istoni è associata all'inattività del gene, così come lo è la metilazione delle isole CpG del DNA.

Le code N-terminali degli istoni sono bersaglio di molte proteine che hanno un dominio di 4 alfa-eliche, presente in tutti i fattori trascrizionali.

Per decondensare la cromatina è necessaria l'acetilazione degli istoni, anche se questa non è del tutto sufficiente per spacchettare tutta la struttura dell'ottamero istonico nei nucleosomi, perché senza spostamento o rimozione dei nucleosomi la trascrizione non può avvenire, ed è per questo che i promotori e gli enhancer dei geni attivi si trovano in regioni prive di nucleosomi.

La metilazione degli istoni è una reazione mediata da una classe di enzimi detti iston metil trasferasi (HMT) e prevede il trasferimento di un gruppo metilico ad una lisina o un'arginina presente all'estremità N-terminale degli istoni H3 o H4. Il donatore dei gruppi metilici è la S-adenosil metionina (SAM).

COMPLESSI DI RIMODELLAMENTO DELLA CROMATINA ATP-DIPENDENTI:

Per lo spostamento dei

Per liberare i nucleosomi dalle regioni dei promotori è necessario l'intervento di particolari complessi proteici detti "rimodellatori ATP-dipendenti" che rendono libero un tratto del promotore che così diventa accessibile ai fattori trascrizionali.

I rimodellatori non sono specifici per particolari siti, è necessario l'intervento di altri fattori specifici che riconoscono e legano la regione del gene bersaglio da dove richiamano il complesso di rimodellamento che avvia la sua attività ATP-dipendente.

Le principali famiglie di rimodellatori ATP-dipendenti sono:

  • SWI/SNF
  • ISWI
  • sottotipi di ISWI

La regolazione post-trascrizionale comprende meccanismi di regolazione epigenetica come la metilazione, le modifiche istoniche, ecc. Questi meccanismi vanno a modificare la regolazione genica non solo all'inizio della trascrizione, ma anche ad altri livelli come l'allungamento, la traduzione, la post-trascrizione, ecc. Inoltre, lo splicing alternativo è un meccanismo di espressione genica.

E può produrre proteine differenti dello stesso gene.

EDITING DELL'RNA= L'editing dell'RNA è un processo simile allo splicing: mentre quest'ultimo opera sugli esoni mescolandoli in ordine diverso per ottenere trascritti diversi, nei processi di editing vengono cambiati gli esoni a livello delle basi. Cambiando una o più basi all'interno di una sequenza esonica si ottengono codoni diversi da quelli di partenza e che, di conseguenza, portano ad amminoacidi diversi durante il processo di traduzione.

I principali meccanismi di editing sono:

  • DEAMMINAZIONE SITO SPECIFICA: Una base viene deamminata, e di conseguenza si trasformerà in un'altra base. Prendendo in esame la citosina, se subisce una reazione di deamminazione reagendo con una molecola di acqua si trasformerà in uracile. Le deaminasi modificano la citidina in uracile e l'adenina in inosina. Questo tipo di deamminazione non deve essere confusa con il danno spontaneo.

che subisce il DNA.- AGGIUNTA DI U NEGLI ESONI : Il gRNA (RNA guida) è in grado di aggiungere degli uracili a monte, a valle, odentro la sequenza codificante, andando a modificare le triplette.Il gRNA è diviso in 3 regioni: all'estremità 5' abbiamo l'ancora ed è in grado di legarsi all mRNA che devesubire l'inserimento di U. La seconda regione determina il punto esatto dove dovranno essere inserite le U ela terza collocata all'estremità 3' è una sequenza di poli -U.

CONTROLLO POST-TRASCRIZIONALE MEDIATO DAL FERRO =Controllo dei livelli di ferro nell'organismo.Alcuni metalli come ferro, zinco e rame sono necessari x glienzimi che catalizzano reazioni redox, e per strutturareancune proteine.Questi metalli devono essere presenti in quantità limitateperché un loro eccesso può essere tossico per la produzionedi radicali.Il ferro può essere facilmente dosato a livello ematico, infattile

Le nostre cellule hanno dei sistemi per internalizzare il ferro, come la transferrina e il suo recettore. Poi abbiamo la ferritina, proteina usata per il deposito di ferro. Se c'è poco ferro avrò bisogno di più recettori e meno ferritina, e viceversa. La regolazione di questi 2 elementi è data da 2 mRNA ed è un esempio di regolazione post-trascrizionale. È dovuto infatti ad un elemento detto 'iron responsive element' che si trova o nella regione 5' non tradotta dell'mRNA della ferritina, o nella regione 3' non tradotta dell'mRNA della transferrina. A questa sequenza si lega una proteina detta ACONITASI a cui si può legare anche il ferro. Quando è presente il ferro, l'aconitasi lo lega, mentre quando non c'è, l'aconitasi si lega agli iron responsive element. Quando il ferro è in eccesso, quindi l'aconitasi è legata al ferro, la ferritina viene

regolarmente tradotta e latransferrina no, e viceversa. RNA regolatori Esistono molti tipi di RNA che hanno a che fare con la regolazione dell'espressione genica.
  • RNA 6S: blocca il legame dell'RNA Pol dell'E.Coli al fattore σ70 e così blocca tutta l'espressione dei geni basali.
  • SHORT RNA: hanno una lunghezza variabole (80-100 nucleotidi) e possono sia attivare che inibire l'espressione. In entrambi i casi l'RNA si lega ad una regione vicina o che copre l'RBS, ma in un caso attiva la traduzione, e in un altro la reprime.
  • RNA Ryb: viene espresso quando siamo in presenza di elevati livelli di ferro, esso lega i trascritti di alcune proteine che hanno a che fare con l'accumulo di ferro e richiama diverse RNAasi che mediano la degradazione di questi trascritti.
  • OxyS: è un RNA che non si appaia con nessuna sequenza, ma forma una struttura particolare che riconosce tutti i messaggeri che contengono (generalmente al
5') la regione in cui si trova l'RBS. Quindi questo RNA non è sequenza-specifico, ma struttura-specifico. Viene espresso quando bisogna attivare una risposta di stressossidativo.
 RIBOSWITCH: questi RNA regolatori vengono detti TRANSAGENTI se sono espressi da geni diversi dai genibersaglio, CISAGENTI se sono espressi dallo stesso gene. Molti messaggeri eucarioti contengono questi riboswitchche hanno un 'aptamero' (cioè un oligonucleotide, RNA o DNA, che può legare una piccola molecola). In genere si trovano al 5' e dopo l'aptamero c'è la cosiddetta 'piattaforma di espressione' che comprende l'RBS. In seguito al legame della piccola molecola, l'aptamero cambia conformazione e porta alla regolazione dell'espressione.
Sequenze CRISPR
CRISPR sta per 'brevi ripetizioni palindromiche raggruppate e separate da intervalli regolari'. Queste brevi ripetizioni sono sfruttate dal batterio perriconoscere e distruggere il genoma proveniente da virus simili a quelli che hanno originato le CRISPR (costituiscono quindi una forma di immunità acquisita dei procarioti). Questo sistema immunitario adattivo CRISPR-cas contiene le informazioni di tutte le minacce passate e fornisce le armi per distruggere l'aggressore in caso di nuovo attacco. I batteri usano le sequenze CRISPR, conservate nel loro genoma, per identificare i virus che li attaccano. Il DNA CRISPR è composto da piccoli tratti di DNA virale ottenuto da frammenti dei virus che li hanno attaccati in precedenza (tratti spaziatori), separati da una sequenza ripetuta e caratteristica usata per creare l'archivio (tratti ripetenti). Un sistema di proteine Cas (CRISPR associated proteins) usa questo archivio di informazioni per combattere il virus quando cercano di infettare di nuovo il batterio. Il centro di questo sistema è il grande complesso proteico Cascade. Questo lega un RNA trascritto dalla sequenza CRISPR e

Cerca nella cellula i DNA virali complementari, le tracce dell'infezione. Se trova un DNA virale corrispondente, la proteina si apre e mette in azione delle nucleasi per tagliarlo.

L'interferenza dell'RNA (RNAi) è un meccanismo di silenziamento post-trascrizionale: un RNA a doppio filamento (dsRNA) blocca in modo specifico l'espressione dei geni omologhi attraverso l'appaiamento con l'mRNA bersaglio e la degradazione dello stesso. Questo processo rappresenta in piante e animali un sistema di difesa naturale contro infezioni causate da virus a RNA, nonché un possibile meccanismo di regolazione dei geni durante la crescita e lo sviluppo.

RNA come silenziatore: i microRNA

  • Sono filamenti di acido nucleico lunghi 19-22 basi non codificanti per proteine
  • Sono direttamente coinvolti nella genesi di molti tumori
  • Queste molecole hanno la capacità di inibire la traduzione dell'mRNA in proteine. Sono regolatori

endogeni dell'espressione genica che si attivano quando un enzima li stacca da una molecola di RNA più lunga, tagliandola in punti strategici.

Una volta liberati individuano il loro bersaglio: l'mRNA che sta per essere tradotto in proteina.

Se non c'è perfetta complementarietà di basi con il bersaglio ne bloccano la traduzione legandosi ad esso. Se la complementarietà è totale ne causano la degradazione.

Il bersaglio possono essere mRNA che derivano da oncogeni o oncosoppressori. Nel primo caso la perdita di microRNA attiva geni che sarebbe meglio restassero silenti. Nel secondo caso vengono silenziati geni protettivi che impediscono lo sviluppo tumorale.

SINDROME DELL'X FRAGILE = malattia genetica che causa una forma di ritardo mentale ereditaria. Oltre che all'espansione eccessiva di triplette, abbiamo la metilazione del promotore di questo gene e quindi la repressione di questo gene. Quindi non viene espressa la

La proteina FMRP che è associata al complesso RISC è responsabile della regolazione

Dettagli
Publisher
A.A. 2019-2020
57 pagine
SSD Scienze biologiche BIO/11 Biologia molecolare

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher graziafranca di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Biologia molecolare 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 Salerno o del prof Tosco Alessandra.