Archivi tag: eucarioti

La regolazione genica negli eucarioti (2)

Hi guys! È sempre il DNA che vi parla. Oggi vorrei affrontare con voi il concetto di cromatina legato alla regolazione genica negli eucarioti.

Numerose ricerche hanno messo in risalto che il grado di condensazione della cromatina delle cellule eucarioti è strettamente legato al tasso di espressione genica. In particolare si possono distinguere due tipi di cromatina: l’eucromatina, più dispersa e in grado di colorarsi in maniera molto debole, e l’eterocromatina, più condensata e in grado di colorarsi in maniera molto più intensa.

Durante il periodo della divisione cellulare tutta la cromatina si presenta secondo una conformazione chiusa, quindi più densa e compatta. Questo inibisce l’attività trascrizionale.

Invece, durante l’interfase, diverse regioni del DNA sono ricche di eucromatina, che consente il processo trascrizionale, e l’eterocromatina rimane confinata solo in quelle regioni dei cromosomi in cui non sono presenti geni codificanti per proteine. Tra queste regioni troviamo i telomeri e i centromeri.

Alcune regioni di eterocromatina sono le stesse per tutte le cellule e non vengono mai espresse e sarebbero la sede della maggior parte delle sequenze che si ripetono del DNA, ossia dei segmenti di acido nucleico presenti in migliaia di copie, identiche tra loro.

La trascrizione avviene in maniera molto limitata anche in corrispondenza dei corpi di Barr, cromosomi X molto spiralizzati e disattivati in maniera irreversibile. Nelle cellule dei mammiferi di sesso maschile è presente un solo cromosoma X e quindi i suoi geni sono presenti in copia unica. Nelle femmine invece i cromosomi X sono due ; i cromosomi sessuali della cellula femminile, in teoria, potrebbero produrre il doppio delle proteine di una cellula maschile. La genetista inglese Mary Lyon suggerì che uno dei cromosomi X della femmina venga inattivato in fase embrionale e non sia più in grado di esprimersi dato che diventa inaccessibile agli enzimi che permettono l’inizio del processo trascrizionale.

Ma come è possibile che un segmento di DNA si despiralizzi per permettere la trascrizione? Ciò avviene grazie a degli attivatori come l’istone-acetiltransferasi, una proteina in grado di attaccare gruppi acetili alle code terminali N delle proteine istoniche. Quando vengono acetilati, gli istoni si possono disporre diversamente e allentano il loro legame con il DNA. La cromatina diventa meno compatta e l’RNA polimerasi è in grado di agganciarsi.

Nel prossimo articolo affronteremo la regolazione della trascrizione negli eucarioti attraverso specifiche proteine di legame.

 

La regolazione genica negli eucarioti (1)

Hi guys! È il DNA che vi parla e oggi vorrei affrontare, attraverso l’utilizzo di diversi articoli, un nuovo argomento: la regolazione genica negli eucarioti.

Prima di tutto bisogna elencare quei fattori che controllano il processo trascrizionale nelle cellule degli organismi eucarioti. Tra questi troviamo:

– gli attivatori e i repressori che stimolano o inibiscono l’attività dell’RNA polimerasi;

– le piccole molecole effettrici che hanno la possibilità di modulare l’azione dei fattori di regolazione della trascrizione;

– la capacità di aggiungere un gruppo metile al DNA con il fine di inibire la trascrizione di questo;

– la presenza di particolari attivatori in grado di alterare la struttura della cromatina in alcune regioni del DNA, consentendo all’RNA polimerasi di riconoscere e raggiungere un gene affinché la trascrizione possa essere avviata.

Nel prossimo articolo entrerò maggiormente nel dettaglio riguardo al concetto di cromatina.

La maturazione dell’mRNA

Salve a tutti e buon inizio di settimana! Sono il DNA e oggi vorrei affrontare l’argomento riguardante la maturazione dell’mRNA.

Prima di tutto è necessario chiarire che, prima della fine della trascrizione, al filamento di mRNA viene aggiunto un “cappuccio” presso l’estremità 5′ attraverso un processo definito con il nome di capping. Questo cappuccio è generato partendo da una modificazione della base azotata guanina ed è necessario al fine di far uscire l’mRNA dal nucleo della cellula eucariote e di farlo agganciare al ribosoma corrispondente.

Prima di raggiungere il citosol, il pre-mRNA subisce l’azione di altri due processi. Primo fra tutti la trasformazione in un RNA maturo. Successivamente, in corrispondenza dell’estremità 3′, è aggiunta una sequenza nucleotidica. Questa catena è costituita da circa 200 nucleotidi che contengono la base azotata adenina ed è chiamata “coda poli-A“. Essa ha lo scopo di conferire maggiore stabilità alla molecola e le permette di resistere per un periodo piuttosto lungo all’interno del citosol.

Un altro importante processo che avviene prima dell’uscita del pre-mRNA dal nucleo della cellula è lo splicing. Questo meccanismo consiste nel taglio degli introni e nella ricongiunzione degli esoni; gli introni sono eliminati, mentre gli esoni sono saldati insieme in sequenza al fine di costituire un’unica molecola. Il complesso che ha il compito di eliminare gli introni è conosciuto come “spliceosoma” ed è formato da piccole riboproteine nucleari (snRNP).

In molti casi, nelle cellule eucariote, i trascritti di pre-mRNA identici sono rielaborati in modi differenti: da un solo gene, attraverso il processo dello splicing alternativo, si formano differenti mRNA maturi. In questa maniera la complessità dei proteomi eucarioti aumenta.

alternative_splicing