Organizzazione geni dei procarioti..........................................................4

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
9
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
13
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
24
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