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La regolazione genica negli eucarioti (3)

Hi guys! Sono sempre io…il DNA e oggi vorrei parlarvi della regolazione della trascrizione genica negli eucarioti attraverso l’utilizzo di specifiche proteine di legame.

La trascrizione negli eucarioti inizia con l’attacco dell’RNA polimerasi in corrispondenza di un promotore di un determinato gene presente sulla molecola di DNA. Il promotore è composto da almeno tre regioni differenti: la TATA box, il sito di inizio della trascrizione e il sito degli elementi regolatori.

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La TATA box è costituita da una particolare sequenza nucleotidica che localizza il punto esatto in cui la trascrizione può avere luogo.

Il sito di inizio della trascrizione, che è distante dalla TATA box circa 25 paia di basi azotate, è il punto in cui l’RNA polimerasi si aggancia per dare inizio al processo trascrizionale; insieme alla TATA box costituisce un complesso chiamato promotore basale. Nelle cellule eucariote, la trascrizione è controllata dai fattori di trascrizione generali ( GTF). Questi si agganciano al promotore basale e sono cinque. Si forma il complesso di pre-inizio ed è indispensabile per iniziare la trascrizione del DNA in RNA.

Il sito degli elementi regolatori dista dal sito di inizio della trascrizione circa 50-100 basi azotate. Gli elementi regolatori sono sequenze nucleotidiche del DNA chiamate enhancer, nel caso in cui favoriscano la trascrizione, o silencer, nel caso in cui la inibiscano. A loro volta, gli elementi regolatori sono posti sotto il controllo di due tipi di proteine ossia gli attivatori o i repressori.

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Affinché la trascrizione abbia inizio, è necessario che un attivatore si leghi a un enhancer. Quando gli enhancer o i silencer si trovano distanti rispetto alla sequenza del promotore, occorre un mediatore che possa mettere in comunicazione i geni di regolazione e lo stesso promotore.

 

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 regolazione genica nei procarioti

Hi guys! Sono il DNA e oggi vorrei parlarvi della regolazione genica nei procarioti, che generalmente ha luogo a livello trascrizionale.

Il controllo prevede anche la presenza di proteine codificate dai geni regolatori: queste sono i fattori di regolazione della trascrizione. Si legano nelle vicinanze del promotore e agiscono da controllo negativo ( repressori), inibendo il processo di trascrizione, o da controllo positivo ( attivatori) favorendo la trascrizione.

Il segmento di DNA che codifica per un polipetide è definito gene strutturale e quando i geni strutturali codificano per polipetidi con funzioni correlate lavorano in sequenza.

I geni strutturali, insieme all’operatore e al promotore, costituiscono l’operone, un modello proposto da due biologi francesi François Jacob e Jacques Monod. L’operatore, in particolare, è composto da più nucleotidi con funzione regolatrice.

La trascrizione può essere controllata da un gene regolatore che si trova in qualsiasi punto del cromosoma ma non è parte dell’operone.

Il repressore si lega all’operatore ma la presenza di una piccola molecola effettrice può influenzare il processo trascrizionale e quindi la sua funzione. La molecola effettrice che attiva il repressore, inibendo l’azione dell’RNA polimerasi, è conosciuto come corepressore; la molecola che disattiva il repressore è detto induttore.

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La cellula procariote produce energia in presenza di lattosio. Attraverso la produzione di uno zucchero simile, l’allolattosio, che si lega al repressore modificandone la sua struttura tridimensionale, questo viene disattivato e si stacca dall’operone del lattosio ( operone lac). I geni vengono trascritti in un’unica molecola di mRNA e questa dirige la sintesi di tre proteine che hanno il compito di demolire il lattosio, favorirne l’ingresso nel citoplasma e trasferire un gruppo acetile al galattosio.

Sintesi dell’RNA messaggero

Salve a tutti, sono il DNA e in questo articolo vorrei affrontare l’argomento riguardante il processo di sintesi dell’RNA messaggero.

Prima di tutto, ogni molecola di RNA possiede una doppia estremità, come il filamento di DNA. Inoltre, la molecola di mRNA (RNA messaggero) viene assemblata partendo da uno dei due filamenti di DNA, rispettando la legge di complementarietà che regola la duplicazione.

Il processo di sintesi di questa molecola è definito come trascrizione dato che ha come obiettivo trascrivere il messaggio trasportato dal segmento di DNA in una molecola di RNA complementare. Il prodotto della trascrizione è conosciuto anche come “trascritto”.

Affinché avvenga il processo di trascrizione, è necessaria la presenza dell’enzima RNA polimerasi che si deve agganciare al promotore, una sequenza nucleotidica del DNA. Successivamente il doppio filamento di DNA inizia a separarsi quando l’enzima comincia a scorrere lungo la molecola. I nucleotidi vengono assemblati in direzione da 5’ a 3’, fino al momento in cui l’RNA polimerasi raggiunge le sequenze di arresto, sequenze che permettono la conclusione del processo trascrizionale.

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Il processo che porta alla sintesi della molecola di mRNA può essere suddiviso in tre fasi: la fase di inizio, in cui l’RNA polimerasi riconosce la sequenza del promotore e inizia la trascrizione, la fase dell’allungamento, in cui continua la trascrizione fino alla completa formazione del filamento di RNA, partendo dal filamento stampo del DNA , e la fase di terminazione, in cui, incontrando le sequenze di arresto, l’azione dell’RNA polimerasi viene inibita e si conclude il processo di trascrizione.