IL GENOMA DELLA CELLULA VEGETALE

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Martina Roberto
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1 IL GENOMA DELLA CELLULA VEGETALE

2 I GENOMI DELLE CELLULE VEGETALI Genoma nucleare Geni per il funzionamento globale della cellula vegetale Condivisi o specifici per la cellula vegetale Genoma plastidiale Set di geni specifici per il funzionamento dei plastidi Comuni a cellule batteriche Genoma mitocondriale Set di geni specifici per il funzionamento dei mitocondri Comuni a cellule batteriche

3 IMPACCHETTAMENTO DEL DNA NEGLI ISTONI

4 ULTERIORE IMPACCHETTAMENTO DEL DNA NEI CROMOSOMI METAFASICI

5 ASSEMBLAGGIO DI UN CROMOSOMA (ANIMAZIONE)

6 ACCORCIAMENTO DEL DNA TELOMERICO AD OGNI CICLO DI REPLICAZIONE

7 LA DNA POLIMERASI (ANIMAZIONE)

8 IL PROCESSO DI REPLICAZIONE DEL DNA (ANIMAZIONE)

9 LA REPLICAZIONE DEL DNA RICHIEDE LA PRESENZA DI ELICASI

10 I VARI TIPI DI RNA POLIMERASI ESISTENTI NELLE PIANTE RNA polimerasi I Produzione di RNA ribosomali grandi RNA polimerasi II Produzione di RNA messaggeri Precursori di microrna RNA polimerasi III Produzione di RNA transfer Produzione di RNA nucleare piccolo RNA ribosomale piccolo RNA polimerasi dipendente da RNA Produzione di «small Interfering RNA»

11 STRUTTURA DEL NUCLEOLO: SEDE DELLA SINTESI DI RNA RIBOSOMALE

12 I GENI SONO SUDDIVISI IN ESONI ED INTRONI (es.: gene per la subunità piccola della Rubisco) Sequenza regolatrice introne esone

13 I TRASPOSONI SONO UN ELEMENTO EVOLUTIVO IMPORTANTE. CLASSE I: COPIA E INCOLLA sottoclasse I: controllo dell espressione della trascrittasi inversa e integrazione di cdna nel genoma sottoclasse II: si muove passivamente

14 TRASPOSONI DI CLASSE II: TAGLIA E INCOLLA

15 I SETTORI PIGMENTATI DI ALCUNI TESSUTI SI FORMANO MEDIANTE TRASPOSIZIONE CASUALE

16 LA REGOLAZIONE DEI GENI AVVIENE ATTRAVERSO LA COMBINAZIONE DEI FATTORI DI TRASCRIZIONE

17 PROTEINE LEGANTI LA REGIONE TATA (ANIMAZIONE)

18 IL CONTROLLO COMBINATORIO DEI FATTORI DI TRASCRIZIONE PREVEDE UNA SEQUENZA DI FASI

19 IL CONTROLLO COMBINATORIO DEI FATTORI DI TRASCRIZIONE

20 IL CONTROLLO COMBINATORIO DEI FATTORI DI TRASCRIZIONE

21 LEGAME DEI FATTORI DI TRASCRIZIONE A ELEMENTI CIS PER INFLUENZARE LA TRASCRIZIONE GENICA

22 MODO DI AZIONE DEI REPRESSORI TRASCRIZIONALI

23 FATTORI TRASCRIZIONALI

24 FATTORI TRASCRIZIONALI

25 ESEMPIO: INTERAZIONE DI FATTORI DI TRASCRIZIONE MULTIPLI CON ELEMENTI CIS NEL PROMOTORE CAB Fotorecettori Proteina regolatrice indotta dal ritmo circadiano gene coinvolto nella sintesi di clorofilla

26 LA TRASCRIZIONE GENICA (ANIMAZIONE)

27 LA REGOLAZIONE GENICA AVVIENE ANCHE MEDIANTE MODIFICAZIONE DEGLI ISTONI (PERMANENTE) Freddo prolungato (inverno)

28 MANTENIMENTO DELLA METILAZIONE DEL DNA IN PUNTI SIMMETRICI Questo promuove la ereditarietà dell espressione genica: EPIGENETICA

29 REGOLAZIONE DELL ESPRESSIONE GENICA A LIVELLO DI RNA: SPLICING ALTERNATIVO Proteina ribosomiale 14 dei mitocondri Succinato deidrogenasi subunità B

30 ALTRI FATTORI CHE CONTROLLANO L ESPRESSIONE GENICA DNA TRASCRIZIONE RNA TRADUZIONE DEGRADAZIONE DEGRADAZIONE RNA LIBERO

31 I MICRORNA SONO REGOLATORI DELL ESPRESSIONE GENICA. COME SI ORIGINANO?

32 INTERAZIONE TRA mirna E LA PROTEINA ARGONAUTA

33 INTERAZIONE TRA mirna E LA PROTEINA ARGONAUTA

34 INTERFERENZA AD RNA: UN ULTERIORE MECCANISMO PER REGOLARE L ESPRESSIONE GENICA

35 IL SILENZIAMENTO GENICO MEDIANTE sirna: DEGRADAZIONE DI mrna E METILAZIONE GENICA

36 LETTERATURA FONDAMENTALE: IL SEQUENZIAMENTO DEL GENOMA DI ARABIDOPSIS

37 LA STRATEGIA DI SEQUENZIAMENTO DEL GENOMA

38 LE FUNZIONI PREVISTE DEI GENI DI ARABIDOPSIS

39 CARATTERISTICHE DEL GENOMA DI ARABIDOPSIS Lunghezza: 125 milioni di coppie di basi Composto da circa geni Un gene tipico è lungo circa 4500 bp Gli esoni sono lunghi circa 250 bp, mentre gli introni hanno una lunghezza di 170 bp Metà dei geni hanno controparti in animali e funghi Circa 150 famiglie proteiche sono invece specifiche Circa 400 geni sono simili a geni dei Cianobatteri Sono presenti circa 4000 transposoni

40 CONFRONTO TRA GRUPPI GENICI DI ORGANISMI DIVERSI

41 IL GENOMA DI ARABIDOPSIS CONTIENE DIVERSE REGIONI DUPLICATE

42 UNA TECNOLOGIA RIVOLUZIONARIA: POLYMERASE CHAIN REACTION (PCR)

43 UNA TECNOLOGIA RIVOLUZIONARIA: POLYMERASE CHAIN REACTION (PCR)

44 ANALISI GENETICA MEDIANTE EXPRESSION ARRAY

45 LA POLIPLOIDIA E UN EVENTO EVOLUTIVO IMPORTANTE: IPOTESI SULL ORIGINE autopoliploidia allopoliploidia

46 DIVERGENZA NELLA FUNZIONE GENICA MEDIANTE MODIFICAZIONI NELLE SEQUENZE REGOLATRICI

47 DIVERGENZA NELLA FUNZIONE GENICA MEDIANTE MODIFICAZIONI NELLE SEQUENZE REGOLATRICI

48 GENI ORTOLOGHI E PARALOGHI: UN ALTRO MECCANISMO EVOLUTIVO

49 ALLINEAMENTO DEI GENOMI DI MAIS, SORGO, CANNA DA ZUCCHERO E RISO

50 DNA NEI CLOROPLASTI

51 IL CONTENUTO GENICO DEL DNA PLASTIDICO DI TABACCO

52 LA REPLICAZIONE DEL DNA PLASTIDICO DI TABACCO

53 INTERRELAZIONE TRA ESPRESSIONE GENICA NUCLEARE E PLASTIDIALE

54 ASSEMBLAGGIO COORDINATO DELLA RUBISCO

55 CONFRONTO TRA RNA POLIMERASI

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