LA TRASCRIZIONE...2 INDUZIONE ENZIMATICA...3 Organizzazione geni dei procarioti...4 Organizzazione geni degli eucarioti...5 Sequenze dei Promotori dei procarioti...6 Sequenze dei Promotori degli eucarioti...6 LA REAZIONE DELL RNA-POL...7 RNA-POLIMERASI DEI PROCARIOTI...8 Terminazione della trascrizione...10 CONTROLLO DELLA TRASCRIZIONE DEI PROCARIOTI...11 Sistemi inducibili: operone lac...12 Sistemi reprimibili: Inibizione da cataboliti...14 Operone arabinosio...15 RNA POLIMERASI DEGLI EUCARIOTI...17 MODIFICAZIONI DELL RNA EUCARIOTICO DOPO LA TRASCRIZIONE...18 Cap 5...19 Coda poli-a 3...20 Splicing...21 Meccanismo di spplicing degli introni di tipo II...22 Meccanismo di splicing degli introni di tipo III...23 Controllo trascrizionale degli eucarioti...25 Enhancers...26 1
LA TRASCRIZIONE replicazione replicazione Trascrizione DNA Traduzione RNA proteine 3 classi principali di RNA: 1. rrna 2. trna 3. mrna Tutti questi RNA sono sintetizzati sotto la direzione di uno stampo di DNA (trascrizione). 2
Induzione enzimatica E.coli è in grado di sintetizzare circa 3000 proteine diverse. Enzimi costitutivi (conc. costante nella cellula) Enzimi inducibili (vengono sintetizzati in risposta a vari stimoli; adattamento della cellula batterica all ambiente) (fig.29.2) 3
Organizzazione geni dei procarioti Operone (gene policistronico) unità coordinata di espressione geneca formata da : 1. un sito Operatore (a cui si lega si lega l inibitore) 2. un sito promotore (a cui si lega la RNA polimerasi) 3. geni strutturali Geni procarioti: continui e policistronici p o 1 2 3 P= promotore (sequenza a cui si lega la RNA-pol) o: operatore (sequenza a cui si legano le molecole regolatrici) 1, 2,3 : geni strutturali 4
Organizzazione geni degli eucarioti Geni monocistronici e discontinui DNA 5 p e1 i1 e2 i2 e3 3 hnrna 5 e1 i1 e2 i2 e3 5 mrna e1 e2 e3 Poli-A e: esoni i: introni 5 3 3
Sequenze dei Promotori dei procarioti Regione -10: TATA box Sequenze dei Promotori degli eucarioti 6
La reazione dell RNA-pol (RNA) n residui + NTP (RNA) n +1 residui Le RNA-pol non hanno bisogno di un primer 7 + PPi
RNA-polimerasi dei procarioti Direzione di sintesi 5 3 8
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Terminazione della trascrizione 10
Controllo della trascrizione dei procarioti I procarioti devono rispondere rapidamente ai cambiamenti ambientali inducendo la sintesi di proteine appropriate. 1. Sistemi inducibili: operone lac 2. Sistemi reprimibili: inibizione da cataboliti 3. Operone arabinosio 4. Operone trp: l attenuazione 11
Sistemi inducibili: operone lac I: repressore, si lega al sito operatore 12
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Sistemi reprimibili: Inibizione da cataboliti Il glucosio è preferito ad altri carboidrati. Se c è glucosio vengono repressi i geni che servono a metabolizzare altri zuccheri. Gluc. alto AMPc (secondo messaggero) basso CAP: prot. Attivatrice dei geni catabolici CAP-AMPc si lega all operone lac (e ad altri operoni coinvolti nel metabolismo degli zuccheri) attivando la trascrizione. CAP-AMPc è un attivatore trascrizionale. 14
Operone arabinosio 15
AraC assente sintesi di AraC (inibitore) [glucosio]= [GMPc] Se c è arabinosio e [glucosio] (= [GMPc]) sintesi di Ara BAD 16
RNA polimerasi degli eucarioti (Nei procarioti 1 solo tipo di RNA-pol) 1. RNA pol I: (localizzata nei nucleoli) sintetizza la maggior parte dell RNA ribosomiale 2. RNA pol II: (nucleare) sintetizza i precursori dell mrna 3. RNA pol III: (nucleare) sintetizza i precursori dell rrna 5S ei trna. 17
Modificazioni dell RNA eucariotico dopo la trascrizione 1. Cap 5 2. Poli-A 3. Splicing 18
Cap 5 funzione molto importante poerchè negli eucarioti il ribosoma entra all estremità 5. 19
Coda poli-a 3 Influenza la stabilità del messaggero 20
Splicing Processo di rimozione degli introni 21
Le sequenze introniche (ed esoniche!) al confine con gli esoni sono estremamente conservate Meccanismo di spplicing degli introni di tipo II 22
Meccanismo di splicing degli introni di tipo III Gruppo principale. Occorre l intervento di ribonucleoproteine nucleari (snrna, small nuclear RNA). 5 snrna (U1, U2, U4, U5, U6) sono coinvolti nello splicing Spliceosoma : complesso composto da più snrna 23
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CONTROLLO TRASCRIZIONALE DEGLI EUCARIOTI 25
Enhancers (in alcuni virus e nei geni eucarioti) L attività di molti promotori eucariotici è fortemente aumentata da sequenze stimolatrici (enhancers). Gli enhancers svolgono la loro azione a distanza di parecchie migliaia di basi dal promotore (si possono trovare a monte, a valle e anche all interno del gene trascritto) Gli enhancers sono punti d ingresso sul DNA della RNA-pol Gli ehnancers sono riconosciuti da proteine specifiche chiamate fattori di trascrizione. 26