REGOLAZIONE DELL'ESPRESSIONE GENICA



Documenti analoghi
Dal DNA all RNA. La trascrizione nei procarioti e negli eucarioti

Dal DNA alle proteine: La trascrizione e la traduzione

Struttura e funzione dei geni. Paolo Edomi - Genetica

eucarioti Cellula umana contiene circa geni

RNA polimerasi operone. L operatore è il tratto

Regolazione dell espressione genica EUCARIOTI

La regolazione genica nei eucarioti

Il metabolismo dell RNA. Prof. Savino; dispense di Biologia Molecolare, Corso di Laurea in Biotecnologie

DNA - RNA. Nucleotide = Gruppo Fosforico + Zucchero Pentoso + Base Azotata. Le unità fondamentali costituenti il DNA e l RNA sono i Nucleotidi.

CORSO DI AGGIORNAMENTO PER GLI INSEGNANTI DELLE SCUOLE MEDIE SUPERIORI INGEGNERIA GENETICA E SUE APPLICAZIONI

SINTESI DELL RNA. Replicazione. Trascrizione. Traduzione

TRASCRIZIONE

RNA non codificanti ed RNA regolatori

PERCHE I BATTERI HANNO SUCCESSO

Organizzazione del genoma umano III

Regolazione dell espressione genica

REPLICAZIONE DEL DNA

TRASCRIZIONE DEL DNA. Formazione mrna

GENOMA. c varia da pochi kb nei virus a milioni di kb in piante e animali

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

Come funzionano gli oligo Antisenso? RNA WORLD. mrna. Regolare l espressione genica tramite molecole di RNA. Come funzionano gli oligo antisenso?

Corso di Laurea in Chimica e Tecnologie Farmaceu6che a.a Università di Catania. La stru(ura del gene. Stefano Forte

Indice dell'opera. Prefazione. Capitolo 1 Introduzione alla genetica Genetica classica e moderna Genetisti e ricerca genetica Sommario

10/30/16. non modificato CAP al 5 e poly-a al 3. RNA messaggero: soggetto a splicing

Il flusso dell informazione genetica. DNA -->RNA-->Proteine

Vettori di espressione

Regolazione dell espressione genica imputabile esclusivamente a regolatori di natura proteica?

SUPERAVVOLGIMENTO DEL DNA (ORGANIZZAZIONE TERZIARIA DEL DNA)

La regolazione genica negli eucarioti

Il genoma dinamico: gli elementi trasponibili

DOGMA CENTRALE DELLA BIOLOGIA. Secondo il dogma centrale della biologia, il DNA dirige la. sintesi del RNA che a sua volta guida la sintesi delle

LA TRASCRIZIONE...2. Terminazione della trascrizione...10

Soluzioni ai problemi del Capitolo 15. Domande concettuali

Biologia Molecolare. CDLM in CTF La modificazione dell RNA e la traduzione

Regolazione dell espressione genica

ESPRESSIONE DEL GENOMA CORSO DI BIOLOGIA, PER OSTETRICIA

L adattamento dei batteri. Strategie di adattamento

Cenni al controllo dell espressione genica

David Sadava, H. Craig Heller, Gordon H. Orians, William K. Purves, David M. Hillis. Biologia La scienza della vita

Corso di Biologia Molecolare

SINTESI PROTEICA. Replicazione. Trascrizione. Traduzione

MFN0366-A1 (I. Perroteau) - Trascrizione. Solo per uso didattico, vietata la riproduzione, la diffusione o la vendita.

REGOLAZIONE DELL ESPRESSIONE GENICA

Applicazioni biotecnologiche in systems biology

07/01/2015. Come si ferma una macchina in corsa? Il terminatore. Terminazione intrinseca (rho-indipendente)

DI REGOLAZIONE A DUE COMPONENTI

MODIFICAZIONI POST-TRASCRIZIONALI. 5 NT non tradotto 3 NT

La traduzione: dall mrna alle proteine

Dal macroscopico al microscopico. L interpretazione molecolare Giuseppe Macino La Sapienza Roma

La trascrizione negli eucarioti. Prof. Savino; dispense di Biologia Molecolare, Corso di Laurea in Biotecnologie

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novapdf printer (

Organizzazione del genoma umano II

SINTESI E MATURAZIONE DEGLI RNA CELLULARI

SINTESI E MATURAZIONE DEGLI RNA CELLULARI

MANIPOLAZIONE GENETICA DEGLI ANIMALI

Regolazione della trascrizione. Operoni catabolici nei procarioti (controllo negativo)

Controllo post-trascrizionale dell espressione genica

Corso di Laurea in Farmacia Insegnamento di BIOCHIMICA. Angela Chambery Lezione 22

Il genoma dei batteri è organizzato in operon. Un operon è una unità trascrizionale indipendente, formata da (2-15) geni regolati da un solo promotore

LA GENETICA: DNA e RNA LA GENETICA. DNA e RNA. Prof. Daniele Verri

Il flusso e la regolazione dell informazione genica. Lezione nr. 8 Psicobiologia

Le cellule eucariotiche svolgono durante la loro vita una serie ordinata di eventi che costituiscono il Ciclo Cellulare

Stabilità della doppia elica di DNA in soluzione 23 Strutture alternative e strutture superiori degli acidi nucleici 25

La trascrizione. La trascrizione è la sintesi delle molecole di RNA sulla base di un filamento stampo di DNA

Molecular basis of the X-linked Dyskeratosis disease: insights from Drosophila

LA REGOLAZIONE DELL'ESPRESSIONE GENICA

DNA non codificante ncdna

Dal gene alla proteina

Biologia Cellulare e DNA «Bigino»

LA TRASCRIZIONE NEGLI EUCARIOTI

La trascrizione del DNA

Negli eucarioti, per la maggior parte dei geni, entrambe le copie sono espresse dalla cellula, ma una piccola classe di geni è espressa

Bioinformatica (1) Introduzione. Dott. Alessandro Laganà

C2. Il rilascio del fattore sigma marca il passaggio alla fase di allungamento della trascrizione.

Doutez de tout et surtout de ce que je vais vous dire. Bouddha a.c.

Le basi chimiche dell ereditarietà

Frontiere della Biologia Molecolare

espressione genica processo attraverso cui l informazione di un gene viene decodificata

DOMANDA FREQUENTE: QUALE E LA FUNZIONE DI UNA CERTA PROTEINA? SI AUMENTA O SI DIMINUISCE L ESPRESSIONE DELLA PROTEINA

GENETICA GENERALE E MOLECOLARE

DNA Proteine Cellule. Il DNA contiene l informazione per sintetizzare le proteine. proteine cellule. Essere vivente. geni

Indice generale. Prefazione all edizione americana Prefazione all edizione italiana Ringraziamenti dell Editore Guida alla lettura

Nei sistemi modello approcci di modificazione genetica che producono o sequenze genetiche alterate o espressione genetica alterata fenotipo alterato.

La trascrizione nei procarioti. Prof. Savino; dispense di Biologia Molecolare, Corso di Laurea in Biotecnologie

Replicazione del DNA

V. TRASCRIZIONE E TRADUZIONE DEL DNA

Downloaded from Riarrangiamento dei geni per le Immunoglobuline e sviluppo dei linfociti B

MFN0366-A1 (I. Perroteau) - il nucleo. Solo per uso didattico, vietata la riproduzione, la diffusione o la vendita. 08_bct_2011 1

Citologia del nucleo

Dott.ssa Renata Tisi. Dip. Biotecnologie e Bioscienze Ed. U4 Tel renata.tisi@unimib.it

SAGE: Serial Analysis of Gene Expression

LA TRADUZIONE E IL CODICE GENETICO

ORIGINE DI UN NUOVO ORGANISMO FECONDAZIONE SEGMENTAZIONE GASTRULAZIONE ORGANOGENESI

Mediatore chimico. Recettore. Trasduzione del segnale. Risposta della cellula

MFN0366-A1 (I. Perroteau) - il nucleo. Solo per uso didattico, vietata la riproduzione, la diffusione o la vendita

REGOLAZIONE DELLA TRASCRIZIONE NEGLI EUCARIOTI

immagine Biologia applicata alla ricerca bio-medica Materiale Didattico Docente: Di Bernardo

Dogma centrale DNA RNA PROTEINE

Materiale genetico e Caratteri

Transcript:

REGOLAZIONE DELL'ESPRESSIONE GENICA

Con ESPRESSIONE GENICA si intende quella serie di eventi che dall'attivazione della trascrizione di un gene, conducono alla produzione della proteina corrispondente. La regolazione di questi processi è molto fine e la sua complessità aumenta salendo la scala evolutiva. Studiare la regolazione dell'espressione di un gene significa accertare in quali tessuti viene espresso, in quali condizioni e qual è l'effetto di tale espressione.

Punti di controllo

Organizzazione della Cromatina

Nucleosomi: Unità Fondamentale nell'organizzazione della Cromatina Eucariotica

Organizzazione dei Nucleosomi Otto molecole istoniche formano un ottamero 2 molecole di H2A 2 molecole di H2B 2 molecole di H3 2 molecole di H4 146 bp di DNA arrotolate intorno all'ottamero Istone H1 lega il DNA tra gli ottameri

Dal gene alla proteina. Eucarioti vs. Procarioti

Come è fatto un gene? Procarioti

Come è fatto un gene? Eucarioti

Trascrizione Sintesi di una molecola di RNA da uno stampo di DNA, ad opera della RNA polimerasi. Primo livello di controllo si effettua sull'attivazione della RNA polimearsi. Procarioti più semplice di Eucarioti

Tipi di RNA Tipo di RNA mrna rrna trna snrna snorna RNA non codificanti Funzione RNA messageri,, codificano per le proteine RNA ribosomali,, formano la struttura base dei ribosomi e catalizzano la sintesi proteica RNA transfer,, sintesi proteica, adattatori fra mrna ed aminoacidi piccoli RNA nucleari, vari processi cellulari, splicing dei pre-mrna piccoli RNA nucleolari, processamento e modifica degli rrna Vari processi cellulari, sintesi dei telomeri, inattivazione X, trasporto proteine in ER

Punti di controllo

Regolazione nei Procarioti Operone lac Operone triptofano

Regolazione negli Eucarioti Promotori ed Enhancers: sequenze specifiche legati da proteine chiamate fattori di trascrizione Promotore regione vicina al sito d'inizio della trascrizione, sequenze specifiche Enhancers possono essere anche molto distanti dal sito d'inizio della trascrizione

Regolazione negli Eucarioti 5' e 3' Untranslated Regions

Formazione del complesso d'inizio della trascrizione TFII H TFII B

Enhancers La maggior parte dei geni richiede un enhancer per essere attivamente trascritti Enhancers sono i determinanti temporali e spaziali (tessuto-specificità) dell'espressione di un gene Interazione tra fattori di trascrizione legati all'enhancer e fattori di trascrizione legati al promotore determina l'inizio della trascrizione Enhancers sono modulari La distanza degli enhancers dal sito d'inizio della trascrizione permette l'utilizzo di diversi enhancers per un singolo gene, controllo combinatoriale dell'espressione genica

Modularità degli Enhancers

Funzionalità dell'enhancer con un gene reporter Enhancer del gene myf-5 (muscolo-specifico) fuso alla β-galattosidasi Topi transgenici ottenuti inserendo il costrutto nel pronucleo di un embrione Allo stadio 13.5 l'embrione è stato colorato per rilevare la β-galattosidasi Il gene reporter è espresso nei muscoli dell'occhio, dell'arto interiore,, del collo e nei miotomi (muscoli della schiena) I fattori di trascrizione che normalmente accendono myf-5 hanno attivato la β-galattosidasi

Fattori di Trascrizione Helix-Turn-Helix Proteine omeodominio Zinc Finger Fattori di Trascrizioni hanno Dominio di legame al DNA Dominio di Attivazione Diverse classi di domini di legame al DNA Facilitano la formazione del complesso di inizio della trascrizione Leucine Zipper Helix-Loop-Helix

Attivazione della cromatina

Attivazione della cromatina

Organizzazione dei geni delle Globine

Espressione dei geni delle Globine

La metilazione regola l'espressione

Punti di controllo

Esoni ed Introni Splicing RNA polimerasi trascrive tutta l'informazione (esoni( ed introni) RNA messaggero prodotto tramite maturazione differenziale degli esoni (splicing). mrna vengono esportati nel citolasma per essere tradotti

Esoni ed Introni Splicing

Meccanismi di Splicing

Splicing Alternativo

Splicing alternativo della tropomiosina

Splicing I siti di splicing devono essere molto precisi Se un introne non viene rimosso si verificano mutazioni frame-shift o inserzioni di aminoacidi Se un esone viene rimosso si verificano frame- shift o delezione di aminoacidi Affinchè la proteina prodotta sia quella attesa, tutti gli introni devono essere rimossi

Produzione di una proteina

Controllo Post-Trascrizionale

Controllo Trascrizionale vs. Post-trascrizionale trascrizionale Controllo a livello della trascrizione Quanto RNA viene prodotto Controllo Post-trascrizionale trascrizionale Quanto "vive" un mrna? Quanto viene tradotto? Dove si localizza nella cellula?

Controllo Post-trascrizionale trascrizionale Stabilità dell'rna Inibizione della traduzione di RNA specifici Regola l'efficienza della traduzione Controlla la localizzazione citoplasmatica degli RNA

Regolazione della stabilità dell'mrna della caseina

mrna mrna Citoplasmatici tradotti alla fecondazione o poco dopo Funzione Organismo Cicline Tubulina Vg1 Istoni Fattori di crescita Bicoid Proteine ribosomali Regolano ciclo cellulare Formazione del fuso mitotico,, cilia e flagelli Determinazione del mesoderma Organnizzazione della cromatina Crescita cellulare (anche uterina) Determina asse antero- posteriore Sintesi proteica Riccio di mare, rana, etc. Topo Rana Riccio di mare, rana Topo Drosophila Rana, Drosophila