I meccanismi di catalisi della sintesi di DNA e RNA sono identici

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2 I meccanismi di catalisi della sintesi di DNA e RNA sono identici

3 U U OH Ribo-nucleotide trifosfato

4 TRASCRIZIONE La RNA polimerasi è totalmente processiva Non ha bisogno di innesco Inizia a livello di un promotore Assenza di efficace proof-reading L RNA prodotto si stacca subito dal DNA Accurata regolazione a livello di ogni singolo gene Trascrittoma = insieme dei trascritti presenti in una cellula

5 Sito di inizio posizione +1 Posizioni - Posizioni + DNA INIZIO (regolazione) ALLUNGAMENTO Comlesso chiuso RNA Complesso aperto Trascrizione iniziale TERMINAZIONE

6 TRASCRIZIONE

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8 PROMOTORE FORTE: ha struttura più vicina alla sequenza consenso

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10 RNA POL PROCARIOTICA beta beta alfa 1 alfa 2 omega Core enzimatico inizia la trascrizione a caso + Sigma (oloenzima) La trascrizione inizia solo in corrispondenza di un promotore (sequenze -10 e -35)

11 Presente in promotori particolarmente forti Media l apertura del DNA (AA aromatici) Sito di inizio della trascrizione

12 Proteina rho simile a TRCF

13 TERMINAZIONE rho-indipendente terminatore Mutazioni negative

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16 Sito di legame dell attivatore Sito di legame del repressore

17 OPERONE LATTOSIO Lattosio assente Lattosio presente

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19 OPERONE TRIPTOFANO Poco Trp attivazione Molto Trp repressione

20 NEGLI EUCARIOTI VARI LIVELLI DI CONTROLLO DELLA ESPRESSIONE GENICA NEI PROCARIOTI: soprattutto a livello TRASCRIZIONALE

21 IN BATTERI: UNA SOLA POLIMERASI che trascrive tutti gli RNA rrna trna, rrna 5S IN EUCARIOTI: 3 TIPI DIVERSI ( I, II e III ) POL II MEDIA LA TRASCRIZIONE DEGLI mrna Intervento di numerosi fattori che regolano l inizio della trascrizione

22 cromosoma

23 INIZIO DELLA TRASCRIZIONE ALLA TATA-BOX TBP - riconosce la TATA box - piega il DNA COMPLESSO DI PRE-INIZIO TFIIE e TFIIH Mediano la transizione da complesso chiuso - aperto ULTIMO EVENTO fosforilazione della coda della pol II Varie ripetizioni del peptide Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser

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25 I FATTORI TRASCRIZIONALI (ATTIVATORI) RECLUTANO: proteine che richiamano la RNA pol II proteine attive nello smantellamento dei nucleosomi e sul rimodellamento della cromatina proteine che stimolano l inizio o l allungamento

26 FATTORI TRASCRIZIONALI in TRANS (proteine ) ELEMENTI IN CIS ( Sequenze del promotore)

27 ENHANCER

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29 DISAGGREGAZIONE DEI NUCLEOSOMI

30 ENZIMI MODIFICATORI DEI NUCLEOSOSMI HAT RIMODELLAMENTO SWI / SNF ATPasi

31 CONTROLLO COMBINATORIO

32 ELICA DI RICONOSCIMENTO

33 INTERAZIONI PROTEINE - DNA ZINC FINGERS LEUCINE ZIPPER

34 AMINOACIDI IDROFOBICI A DISTANZA DI 7 aa (1 GIRO DI ELICA = 3.6 aa) LEUCINE ZIPPER

35 DOMINIO ELIX-LOOP LOOP-ELIX b-hlh dimerizzazione Legame al DNA

36 INIBITORI DELLA TRASCRIZIONE E attiva solo in batteri (ANTIBIOTICO) E attiva in tutti gli organismi E UN VELENO!! E attiva solo in eucarioti Inibisce pol II e (parzialmente) pol III E UN VELENO!!

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38 hnrna (heterogeneus nuclear RNA) oppure pre-mrna oppure trascritto primario che diventa mrna (insieme di molecole eterogenee citoplasmatiche) rrna 28S rrna 18S trna + - Elettroforesi in gel di agarosio con etidio bromuro

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41 FORMAZIONE DEL Cap al 5 dell mrna GTP 5 mrna GMP Legame 5 5 Legame al ribosoma metilazione

42 Poli-adenilazione dell mrna polia-polimerasi

43 Terminazione RNAsi 5-3 SILURO RNAsi 5-3 rho simile

44 5 NT non tradotto 3 NT

45 Numero introni per gene

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47 Sequenze consenso presenti sul pre-mrna e che guidano lo splicing Sito di splicing 5 (donatore) Y = C o U R = G o A N = A o G o C o U Sito di splicing 3 (accettore)

48 Prima Trans-eserificazione Avvicina gli esoni Seconda Trans-eserificazione degradazione

49 - Formazione del cappio - Giunzione degli esoni adiacenti - Rilascio dell introne Prima trans-esterificazione Esone n Esone n+1 Seconda trans-esterificazione Esone n Esone n+1

50 Introne a cappio

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52 SPLICING ALTERNATIVO Nei trascritti del 75% dei geni umani In genere 2 prodotti diversi, in alcuni casi molti di più Il meccanismo di splicing ignora l esone 3 oppure il 4

53 SPLICING ALTERNATIVO Modalità diverse di splicing alternativo Le diverse forme di mrna possono essere prodotte contemporaneamente o essere mutualmente esclusive

54 mrna complessati con proteine specifiche che ne mediano l esportazione Proteine che regolano dello splicing che si legano alle giunzioni esone - esone che si legano alla coda di poli-a Complesso del poro nucleare Legame al ribosoma Cap

55 GLI INTRONI sono stati persi dai procarioti (introni precoci) o acquisiti dagli eucarioti (introni tardivi)? A COSA SERVONO I GENI INTERROTTI? Rimescolamento degli esoni nell evoluzione. Domini proteici spesso codificati da un esone Domini presenti in proteine diverse Duplicazione genica e trasposizione come possibile meccanismo