-85% del genoma é trascritto in RNA -Solo 1.1% codifica per proteine (c.a geni) -Le proteine sono milioni ( ogni gene più proteine) I GENI SONO

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1 Replication

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3 -85% del genoma é trascritto in RNA -Solo 1.1% codifica per proteine (c.a geni) -Le proteine sono milioni ( ogni gene più proteine) I GENI SONO QUINDI AMBIGUI

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6 I processi epigenetici,tutti diretti da segnali esterni attraverso il sistema di trasduzione di segnale, regolano la quantità e la qualità della espressione genica

7 Perché i geni siano espressi bisogna che si formi un complesso di trascrizione fra proteine segnale e DNA in zone specifiche. In diverse situazioni si esprimono geni diversi in risposta a segnali diversi permettendo fenotipi diversi

8 Ogni gene può:a) essere trascritto e on tradotto a partire e a finire in diversi punti della sequenza. B) produrre RNA non tradotto con funzioni regolatrici C) Produrre RNA che dà proteine ad iniziare e finire in punti divers D) produrre RNA che sarà tradotto in proteine che però possono essere molte per ogni gene

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10 Creating Genetic Diversity - Alternative RNA Splicing - Constitutive Splicing Product Alternative Splicing Product

11 The Power of Alternative RNA Splicing Drosophila DSCAM gene codes for an axon guidance receptor The final mrna chooses 24 exons from 115 possibilities Ig Loop 3 Ig Loop 4 Ig Loop 7 Trans-membrane Exon 4 12 Alternatives Exon 6 48 Alternatives Exon 9 33 Alternatives Exon 17 2 Alternatives 12 X 48 X 33 X 2 Equals 38,016 Possible mrna

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13 Da Wang et al

14 La metilazione si può trasmettere per via comportamentale o per via ereditaria tradizionale

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16 Differenze nel profilo di metilazione del promotore della reelina in schizofrenici e sani

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18 Variazioni nei patterns di espressione entro e fra coppie di gemelli (Choi e Kim, 2007)

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20 Variazione del numero di copie di parti dei cromosomi X in Persona sana e con tumore al seno /Albertson DG Trends in Genetics 2007

21 S K I Skinner Net al. 2010

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25 -I fattori epigenetici non regolano solo la espressione qualitativa e quantitativa dei geni ma anche la frequenza di mutazione, ricombinazione, riarrangiamento dei genomi. - Un ruolo importante in questo campo é giocato da trasposoni, retroposoni, elitroni ( trasposoni che nel salto si possono portare dietro ed inserire frammenti di DNA). -Gli Elementi Genetici Mobili ( MGE), se attivi, posso rimaneggiare i genomi inducendo mutazioni nei luoghi di inserzione, inserendo sequenze di DNA in luoghi on previsti, facilitando eventi di ricombinazione ineguale fra elementi omologhi e non omologhi e modificando quindi il numero di copie di sequenze di DNA, invadendo il genoma ecc. -L organismo si difende dalla eccessiva mobilità del genoma bloccandola con le metil trasferasi e gli RNA di interferenza specifici -Tuttavia, sotto stress, gli MGE vengono demetilati e si attivano vari processi che producono riarrangiamenti,le mutazioni classiche e variazione nel numero di copie ( CNV) -Queste mutazioni si verificano a livello somatico ma anche nella linea germinale ( 1/ spermi può portare mutazioni non presenti in altre cellule)

26 Probabilmente non si conoscono ancora tutti i meccanismi di rimaneggiamento e modificazione che operano negli eucarioti e anche nell uomo come quello scoperto in un ciliato ( la Oxytricha trifallas) in cui il genoma viene completamente modificato in modo programmato da specifici RNA la cui sintesi é regolata questa volta da segnali interni ed esteri alle cellule

27 Differenze intra-specifiche in mais al locus 9002 dovute a riarrangiamenti causati da trasposoni

28 La mobilità degli elementi genetici mobili è regolata da segnali anche ambientali come lo stress.

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31 Mappa dei geni soggetti a CNV in soggetti ASD raggruppati secondo la funzione. Da notare che gran parte dei geni con CNV in ASD mostrano lo stesso fenomeno anche in soggetti schizofrenici. Nel caso degli ASD le CNV non sono ereditate ma probabilmente sono di origine somatica e germinale