I meccanismi di catalisi della sintesi di DNA e RNA sono identici
U U OH Ribo-nucleotide trifosfato
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
Sito di inizio posizione +1 Posizioni - Posizioni + DNA INIZIO (regolazione) ALLUNGAMENTO Comlesso chiuso RNA Complesso aperto Trascrizione iniziale TERMINAZIONE
TRASCRIZIONE
PROMOTORE FORTE: ha struttura più vicina alla sequenza consenso
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)
Presente in promotori particolarmente forti Media l apertura del DNA (AA aromatici) Sito di inizio della trascrizione
Proteina rho simile a TRCF
TERMINAZIONE rho-indipendente terminatore Mutazioni negative
Sito di legame dell attivatore Sito di legame del repressore
OPERONE LATTOSIO Lattosio assente Lattosio presente
OPERONE TRIPTOFANO Poco Trp attivazione Molto Trp repressione
NEGLI EUCARIOTI VARI LIVELLI DI CONTROLLO DELLA ESPRESSIONE GENICA NEI PROCARIOTI: soprattutto a livello TRASCRIZIONALE
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
cromosoma
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
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
FATTORI TRASCRIZIONALI in TRANS (proteine ) ELEMENTI IN CIS ( Sequenze del promotore)
ENHANCER
DISAGGREGAZIONE DEI NUCLEOSOMI
ENZIMI MODIFICATORI DEI NUCLEOSOSMI HAT RIMODELLAMENTO SWI / SNF ATPasi
CONTROLLO COMBINATORIO
ELICA DI RICONOSCIMENTO
INTERAZIONI PROTEINE - DNA ZINC FINGERS LEUCINE ZIPPER
AMINOACIDI IDROFOBICI A DISTANZA DI 7 aa (1 GIRO DI ELICA = 3.6 aa) LEUCINE ZIPPER
DOMINIO ELIX-LOOP LOOP-ELIX b-hlh dimerizzazione Legame al DNA
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!!
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
FORMAZIONE DEL Cap al 5 dell mrna GTP 5 mrna GMP Legame 5 5 Legame al ribosoma metilazione
Poli-adenilazione dell mrna polia-polimerasi
Terminazione RNAsi 5-3 SILURO RNAsi 5-3 rho simile
5 NT non tradotto 3 NT
Numero introni per gene
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)
Prima Trans-eserificazione Avvicina gli esoni Seconda Trans-eserificazione degradazione
- 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
Introne a cappio
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
SPLICING ALTERNATIVO Modalità diverse di splicing alternativo Le diverse forme di mrna possono essere prodotte contemporaneamente o essere mutualmente esclusive
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
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