1 Gene => + fenotipi. ambiente

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Giacinto Magni
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1 1 Gene => + fenotipi (Fattori di) trascrizione Cromatina (etero,eu, remodeling) Splicing Silenziamento (Interference) Modificazioni post traduzionali ambiente Lattosio nel mezzo Ormoni Heat shock Luce (ambiente intracell.)..

2 Ambiente- presenza di lattosio Organismo- batterio Gene analizzato- Z, Y, A/operatore Fenotipo- presenza o meno di enzimi per il consumo di lattosio, variato dall ambiente Meccanismo genotipo/fenotipo: trascrizione

5 induzione

6 repressione

11 Ambiente- diversi tessuti Organismo- Drosophila Gene analizzato- yellow/enhancer Fenotipo- colore del tessuto variato, dall ambiente Meccanismo genotipo/fenotipo: trascrizione

12 Esempio di enhancer multipli (tissue specific) nel gene yellow di Drosophila

13 Ambiente-.. Organismo- eucarioti Gene analizzato- multipli Fenotipo- multipli, variati dall ambiente Meccanismo genotipo/fenotipo: silenziamento genico

14 Silenziamento genico Gruppo polycomb (PcG): in Drosophila, codificano proteine che regolano l espressione di fattori di trascrizione. Azione stabile. Cambiamento sessuale nel lievito Interferenza a RNA (Drosophila, C. Elegans, mammiferi)

15 Silenziamento genico nel sistema MAT del lievito Endonucleasi HO necessaria per le fasi 2 e 3. E HMlaterali silenti->histon H4

16 Trypanosoma brucei Malattia del sonno trasmessa dalla mosca tse tse Infezioni che durano a lungo

17 Struttura di un sito di espressione contenente un gene vsg attivo in Trypanosoma brucei (esistono mille geni diversi per vsg!)

20 Se i geni Vsg sono fuori delle ES non possono essere trascritti perche privi di promotore I geni vsg nelle ES che non sono trascritti sono silenziati forse dalla presenza di nucleotidi modificati (alfaglucosil-idrossimetil-uracile)

21 RNA interference

22 sirna to GFP ORC6siRNA shrna to white gene

23 Ambiente-.. Organismo- eucarioti Gene analizzato- multipli Fenotipo- variato dall ambiente Meccanismo genotipo/fenotipo: metilazione DNA

24 Metilazione del DNA 3x10e9 coppie di basi nel genoma di mammifero 40% C:G 2-7% citosina metilata La maggior parte doppietti CG enzimi come HpaII possono distinguere fra DNA metilato e non Nel genoma umano (45000) isole CpG sono situate in prossimita di siti di controllo della trascrizione Il DNA metilato e in genere represso (nelle femmine di mammifero l X inattivo e altamente metilato)

25 Metilazione Dna e imprinting ricordo del parentale For the vast majority of autosomal genes, expression occurs from both alleles simultaneously. In mammals however, a small proportion (<1%) of genes are imprinted, meaning that gene expression occurs from only one allele. The expressed allele is dependent upon its parental origin.

26 Metilazione e imprinting del gene Igf2 dei mammiferi (espressione paterna) Importanza nelle malattie genetiche Nella nuova generazione potrebbe apparire una mutazione derivata dalla madre

27 Ambiente-.. Organismo- eucarioti Gene analizzato- multipli Fenotipo- variato dall ambiente Meccanismo genotipo/fenotipo: ampilficazione genica

28 Amplificazione genica: incremento del numero di geni Copie extra-cromosomiche di seqeunze perrna ribosomale degli oociti di anfibio(5.8s, 18S e 28S). Necessari 10e12 ribosomi.ci sono copie di 5S Gruppo di geni X-linked in Drosophila codificanti proteine per il rivestimento dell uovo amplificato nelle cellule follicolari dell ovario Nei mammiferi il gene per la diidrofolato reduttasi (DHFR) enzima richiesto per la sintesi del DNA viene amplificato in risposta al methotrexato (agente chemoterapico): copie intra ed extracromosomiche del gene (DM) e moltiplicazione intragenica (HSR).

29 Ambiente-.. Organismo- eucarioti Gene analizzato- multipli Fenotipo- variato dall ambiente Meccanismo genotipo/fenotipo: Attivazione e inattivazione di interi cromosomi: compensazione di dosaggio

30 Inattivazione Iperattivazione Ipoattivazione

31 Superinterferenza a RNA Inattivazione dei mammiferi (corpo di Barr, cromosoma condensato durante l interfase )

32 Iperattivazione del cromosoma X nel maschio di Drosophila Legame di mle (membro delle 5 proteine MSL,complesso che assicura l iperattivazione delle X nel maschio) probably coinvolto nello srotolamento del DNA.

33 Dal Progetto genoma alla High troughput genetic analysis (analisi del fenotipo a livello trascrizionale)

37 Sistemi ibridi

38 Ibrido batteri/mammifero Sistema Tet Cassetta eucariotica Tet Operatore Tet Repressore tetraciclina

39 Ibrido: lievito/mammifero Promotore- Gal4 galattosio UAS cdna (luciferasi o gene di interesse) Luminometro o altro test

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