La Traduzione Testi Watson et al, Biologia Molecolare del Gene, Zanichelli Nelson et al, Principi di Biochimica di Lehninger, Zanichelli Maurizio Crestani
Il codice gene8co non è sovrapposto 1.I codoni sono le- nella direzione 5 3 2.I codoni non sono sovrappos8 e non contengono interruzioni 3.Il messaggio è trado>o in una fase di le>ura che dipende dal codone iniziale 2
Mutazioni pun8formi 3
La fase di le>ura 4
Il codice gene8co 5
Il codice gene8co 6
Ruolo ada>atore del trna 7
Stru>ura trna Lunghezza trna: 75 95 nt 8
Stru>ura trna 9
Nucleo8di anomali dei trna 10
Sintesi degli amminoacil trna Amminoacil trna sintetasi Amminoacil trna sintetasi 20 enzimi diversi riconoscono un solo amminoacido riconoscono più trna sulla base della loro stru>ura 11
Amminoacil trna Legame ad alta energia 12
La stru>ura dei ribosomi 13
Le fasi della traduzione 14
I si8 di legame dei ribosomi nell allungamento E: sito di uscita P: sito pep8dilico A: sito amminoacilico 15
I si8 di legame dei ribosomi nell allungamento 16
L inizio della traduzione IF3 impedisce l iniziale assemblaggio delle due subunità IF1 impedisce il legame del trna iniziale al sito A IF2 lega fmet trna e GTP 17
Legame mrna al ribosoma Sequenza Shine Dalgarno 18
Il complesso d inizio Il complesso d inizio garan8sce la selezione del giusto codone 19
La streptomicina Si lega all RNA 16S e impedisce il legame di fmet trna a subunità 30S 20
L inizio della traduzione 21
Il ciclo di allungamento della traduzione (1) 22
La puromicina si lega al sito A e causa la terminazione prematura An8bio8co isolato da Streptomyces alboniger 23
Il ciclo di allungamento della traduzione (2) 24
Il ciclo di allungamento della traduzione (3) 25
L eritromicina (Streptomyces erythreus) Si lega alla subunità grande e previene la traslocazione del trna dal sito A al sito P 26
Il ciclo di allungamento della traduzione 27
La terminazione della traduzione 28
La terminazione della traduzione RF1: riconosce UAG UAA RF2: riconosce UGA UAA RF3: s8mola rilascio di RF1 e RF2 (richiede GTP) 29
Il riciclaggio del ribosoma RRF: Fa>ore di riciclaggio del ribosoma Agisce assieme EF G e simula un trna 30
La terminazione della traduzione 31
Regolazione della trascrizione Testi Watson et al, Biologia Molecolare del Gene, Zanichelli Nelson et al, Principi di Biochimica di Lehninger, Zanichelli Maurizio Crestani
Ruolo degli a-vatori della trascrizione 33
Ruolo degli a-vatori della trascrizione 34
I ba>eri u8lizzano la>osio Per poter essere usato come fonte di carbonio, il lanosio deve essere scisso in glucosio e galanosio dalla β galanosidasi 35
U8lizzo del la>osio come fonte di carbonio Fonte di carbonio disponibile Fonte di carbonio u8lizzata Glucosio La>osio Glucosio La>osio + + + + + + + 36
Crescita ba>erica in funzione della fonte di carbonio 37
Stru>ura dell operone lac 38
A-vazione della trascrizione in funzione della fonte di carbonio 39
Regolazione dell operone lac 40
Un metabolita del la>osio induce la trascrizione di lacz Transglicosilazione 41
La proteina CAP è necessaria per l a-vazione dell operone lac CAP: Catabolite Ac8vator Protein 42
CAP (CRP) è un sensore dei livelli di glucosio 43
Operone la>osio + camp Gene regolatore Gene regolatore induttore Siti di regolazione Geni strutturali sito I CRP P O Z Y A R R R R Siti di regolazione Operone lattosio CH O 2 O OH OH HO OH Geni strutturali sito I P O Z Y A R R CRP CRP R R Rp R R Rp R R CH 2 -OH HO O OH OH Operone lattosio 1,6-allolattosio mrna 5 3 44
RNA polimerasi II RNA pol II di lievito: 10 subunità (550 kda) (RNA pol II dei mammiferi ha 12 subunità) RNA pol II non è in grado di iniziare trascrizione: necessari GTFs (General TranscripVon Factors) (i procariov necessitano solo del fanore σ) GTFs: isolav purificando estrax cellulari 45
Assemblaggio del complesso di preinizio TFIID: lega TATA box complesso mul8proteico (TBP=TATA Binding Protein + TAF=TATA Associated Factors TFIIH: a-va RNA polimerasi II mediante fosforilazione del C terminale della subunità grande (Ser2 e Ser5 CTD repeat, YSPTSPS) A-vità elicasica: bolla di trascrizione Tratto da Voet Voet & Pratt, "Fondamenti di Biochimica" 46
Modulatori della trascrizione RNA pol II + GTFs: insufficienv per ricosvtuire la piena capacità di trascrivere Modulatori della trascrizione: Upstream AcVvaVng Sequences (UAS) Enhancers Silencers 47
A-vatori della trascrizione Tre regioni funzionali: DBD, SSD e TAD Più axvatori legano siv di legame di un gene: controllo combinatorio della trascrizione DBD: DNA Binding Domain SSD: Signal Sensing Domain TAD: Transcription Activation Domain 48
A-vatori della trascrizione 49
Complesso di preinizio e modulatori della trascrizione 50
Complesso di preinizio e modulatori della trascrizione 51
Complesso di preinizio e modulatori della trascrizione 52
Nuclear Receptors NH 2 - AF1 DNA Ligand AF2 -COOH Endocrine Receptors Ligands: High-affinity, hormonal lipids ER α,β PR AR GR MR RAR α,β,γ TR α,β VDR EcR A. Chawla et al. (2001) Science 294, 1866-1870 Adopted Orphan Receptors Low-affinity, dietary lipids RXR α,β,γ PPAR α,β,γ LXR α,β FXR PXR CAR Orphan Receptors Unknown SF-1 LRH-1 DAX-1 SHP TLX PNR NGFI-B α,β,γ ROR α,β,γ ERR α,β,γ RVR α,β,γ GCNF HNF-4 α,β,γ COUP-TF α,β
Rece>ori nucleari N A/B C D E F DBD LBD C AF-1 Dimerization (on the DNA) Dimerization (in solution) AF-2 Gh GR Gh GR GR DNA 5' AGAACA N n TGTTCT 3' IRn FA PPAR 9c- RA RXR DNA 5' AGGTCA N n AGGTCA 3' DRn 54
Azione degli a-vatori della trascrizione CBP CoAct N DBD LBD A/B C D E F AF-1 Dimerization (on the DNA) Dimerization (in solution) AF-2 C +at-ra CoAct RXR CoAct RAR CBP PIC TATGGACTTAGGTCA NNNNNAGGTCA TG DR5 TATA 55
A-vazione della trascrizione +at-ra RXR NCoR RAR CoAct +at-ra RXR CoAct RAR CoAct CBP PIC TATGGACTTAGGTCA NNNNNAGGTCA TG DR5 RAR= Reinoic Acid Receptor RXR= Retinoid X Receptor DR= Direct Repeat NCoR= Corepressor CoAct= Coactivator CBP= CREB Binding Protein PIC= Preinitiation Complex NCoR TATGGACTTAGGTCA NNNNNAGGTCA TG DR5 TATA RARE/RXRE = AGGTCA(N) n AGGTCA (DRn) n = 1, 2, 5 56
Model for proteoly>c cleavage of SREBP Precursor NH 2 bhlh Reg COOH Site 1 cleavage (sterol regulated) 1 DRSR cytosol Lumen of ER Intermediate NH 2 bhlh RSVL S (Site 1) Reg COOH Site 2 cleavage (nonregulated) 2 DRSR (Site 2) cytosol Lumen of ER Mature 3 NH 2 (To nucleus) bhlh L L S S Reg COOH Release of Mature SREBP cytosol Lumen of ER 57
Il fa>ore di trascrizione SREBP 58
Il fa>ore di trascrizione NF κb TNFα IL 1 IKKα p65 IκBα p50 p65 P IκBα p50 P p65 p50 Ub Ub Ub Ub P IκBα P Ub Ub Ub p65 geni responsivi a NF kb p50 Citochine, molecole adesione, COX II, Tissue factor, MMP 9, Proteine fase acuta 59
Regolazione integrata della PEPCK Glucocorticoid GR - + - Tratto da Devlin, Textbook of Biochemistry 60
Stru>ura terziaria del DNA Negli eucariov il DNA è associato a proteine 61
Croma8na e trascrizione
Rimodellamento della croma8na N-CoR NR NR HDAC Deacetilazione istoni CBP CoAc P/CAF ACTR Acetilazione istoni NR NR Repressione NR: Nuclear Receptor N-CoR: Corepressor HDAC: Histone Deacetylase CoAc: Coactivator CBP: CREB BInding Protein P/CAF:p300/CBP Associated Factor ACTR: Activator of Receptor PIC: Preinitiation Complex PIC Attivazione 63