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By NA Organizzazione del genoma umano II Lezione 6.

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Presentazione sul tema: "By NA Organizzazione del genoma umano II Lezione 6."— Transcript della presentazione:

1 By NA Organizzazione del genoma umano II Lezione 6

2 By NA * Copie non funzionali del DNA genomico di un gene. Contengono esoni, introni e spesso le sequenze fiancheggianti. Data la loro somiglianza nellorganizzazione genomica, la loro natura non funzionale puo essere riconosciuta, a livello di sequenza, dalla presenza di codoni di stop nella regione corrispondente alla porzione codificante del gene funzionale o dalla presenza di unelevato numero di mutazioni ognuna della quali originerebbe una molecola mutante. Sono comuni nelle famiglie di geni raggruppati Talvolta possono venire espressi a livello di RNA o addirittura come polipeptide, che non viene utilizzato nella molecola funzionale: gene della globina-, sicuramente viene espresso, ma non se ne riscontra la presenza nellemoglobina funzionale Pseudogeni I Pseudogeni non processati : convenzionali ed espressi

3 By NA Pseudogeni II Derivano da duplicazione genica, per effetto della conversione genica rendono un locus hot-spot di mutazione Raggruppamento 16p13 G A Raggruppamento 11p15 Raggruppamento ormone della crescita 17q23 hCH-NCS-LCS-AhCH-VCS-B

4 By NA Pseudogeni III Derivano da duplicazione genica e accumulo progressivo di mutazioni A pressione selettiva duplicazione genica diversificazione A Funzione originale Funzione correlata A2 A Nessuna funzione lenta rapida o o

5 By NA Pseudogeni IV Pseudogeni non processati sono presenti nel genoma in regioni non sinteniche con la copia codificante. Caratteristica di questi pseudogeni e di essere copie troncate del gene. La loro localizzazione e prevalentamente pericentromerica e la loro presenza in queste viene ascritta alla plasticita pericentromerica che costituisce un aspetto particolare della piu generale plasticita insita nel genoma umano

6 By NA Pseudogeni processati : sono copie non funzionali degli esoni di un gene espresso e si ritrovano nelle famiglie dei geni interspersi. La loro origine sembrerebbe dovuta allintegrazione di una sequenza di DNA originatesi per azione di una trascrittasi inversa. * se sono copie di trascritti dalla RNApolimerasi II di solito non sono espressi perche privi del promotore. Possono venir espressi se integrati vicino ad un promotore, in questo caso lespressione potrebbe non essere nello spazio e nel tempo quella originaria (espressione selettiva in un tessuto specifico e/o in uno specifico momento nello sviluppo: geni espressi nel testicolo, SRY) * se sono copie di trascritti dalla RNApolimerasi III possono avere al loro interno il promotore ed essere espressi. Possono raggiungere un elevato numero di copie (sequenze Alu e LINE-1) Pseudogeni V

7 By NA Pseudogeni processati : sono copie non funzionali degli esoni di un gene espresso e si ritrovano nelle famiglie dei geni interspersi. La loro origine sembrerebbe dovuta allintegrazione di una sequenza di DNA originatesi per azione di una trascrittasi inversa. E1 E2 E3 E1 E2 E3 E1 E2 E3 Trascrizione e maturazione dellRNA AAAA…A n 3 mRNA Trascrittasi inversa inversa 5 3 E1 E2 E3 E1 E2 E3 TTTT…T n 5 cDNA AAAAN n TTTTN n AAAA..N n TTTTN n TTTT.. TTTTT Integrazione nel DNA cromosomico AAAAN n TTTTN n TTTTT TTTTT n AAAAN n AAAAA Sintesi del secondo Filamento e riparazione del DNA P Pseudogeni VI

8 By NA Geni troncati e frammenti genici: sequenze simili ad una piccola parte di un gene{frammento in 3 o in 5 geni troncati } o ad una regione molto piccola, anche un singolo esone (frammento genico). Si ritrovano nelle famiglie a geni raggruppati e si formerebbero per crossing over ineguale o SCE ineguali. L TM CIT 3 UTS L: Sequenza leader, a: Domini extracellulari TM: sequenza transmembrana CIT: Coda citoplasmatica GENI HLA ClasseI mRNA ~2.2 Mb in 6p21. 3 circa 20 geni B C E A G F 3 UTS 3 UTS 3 UTS 3 UTS L CIT Pseudogeni VII

9 By NA Genoma Nucleare ~ geni DNA a sequenza unica DNA ripetuto intersperso DNA ripetuto in tandem geni per proteine pseudogeni famiglie geniche geni per RNA LINE SINE LCR Trasposoni a DNA Satelliti: a, b … … DNA ripetuto in tandem Telomeri (TTAGGG) microsatelliti subtelom. STR (short tandem repeat)

10 By NA DNA RIPETUTO IN TANDEM: i blocchi possono mappare su piu cromosomi a seconda delle dimensioni medie delle unita si suddivide in: DNA satellite DNA minisatellite DNA microsatellite DNA RIPETUTO INTERSPERSO: Le singole unita sono sparse nel genoma. Contengono sequenze che possono essere retrotrasposte attraverso un intermedio di RNA. Famiglie di DNA ripetuto non genico

11 By NA DNA RIPETUTO INTERSPERSO: Le singole unita sono sparse nel genoma. DNA RIPETUTO INTERSPERSO: Le singole unita sono sparse nel genoma. Contengono sequenze che possono essere retrotrasposte attraverso un Contengono sequenze che possono essere retrotrasposte attraverso un intermedio di RNA. intermedio di RNA. SINE (Short Interspersed Nuclear Elements). Nelluomo e negli altri primati SINE (Short Interspersed Nuclear Elements). Nelluomo e negli altri primati la famiglia piu rappresentativa e costituita dalle Alu LINE (Long Interspersed Nuclear Elements). Sono condivisi anche LINE (Long Interspersed Nuclear Elements). Sono condivisi anche da altri mammiferi DNA ripetuto intersperso

12 By NA I membri delle famiglie di ripetizioni intersperse sono considerati elementi trasponibili ELEMENTI TRASPONIBILI: segmenti di DNA in grado di muoversi nel genoma. Gli elementi trasponibili umani sono di regola retrotrasposoni. La sequenza trasposta si trova,dopo la duplicazione, ad essere fiancheggiata da corte unita ripetute AAAAN n TTTTT TTTTT n AAAAA Elementi trasponibili

13 By NA ELEMENTI TRASPONIBILI TRAMITE RNA (comune) (comune) TRAMITE DNA (rara) (rara) Incapace di codificare la trascrittasi inversa Famiglia non virale Retropseudogeni (pseudogeni processati) FAMIGLIA Alu Capace di codificare la trascrittasi inversa TRASPOSONI Famiglia virale Posseggono le LTR e caratteristiche dei retrovirus Privi delle LTR e di altre caratteristiche dei retrovirus Retrovirus endogeni e elementi simil-retroviraliRetrotrasposoni FAMIGLIA HERV/RTLV FAMIGLIA THE-1 FAMIGLIA LINE-1(Kpn) Classificazione elementi trasponibili nelluomo

14 By NA SINE di mammifero con elevato numero di copie, famiglie Alu nelluomo e B1 nel topo SINE di mammifero con elevato numero di copie, famiglie Alu nelluomo e B1 nel topo Derivano da geni trascritti dalla RNA polimerasi III utilizzando un promotore interno. Derivano da geni trascritti dalla RNA polimerasi III utilizzando un promotore interno. Le Alu si trovano circa ogni 4 kb, la sequenza completa e lunga 280pb, fiancheggiata da corte unita (6-18pb) ripetute dirette, e un dimero ripetuto in tandem le cui unita presentano entrambe sequenza (A n )/ (T n ), uno dei monomeri e deleto di 32pb. Sono presenti nel genoma anche come monomeri interi o tronchi. Sarebbero pseudogeni processati del gene dellRNA 7SL FAMIGLIA Alu AB RNA7SL Promotore bipartito mRNA7SL delezione delezione 32pb AAAAATTTTT AAAAATTTTT AAAAATTTTT AAAAATTTTT AAAAATTTTT Elementi trasponibili tramite RNA

15 By NA DNA ripetuto in tandem

16 By NA DNA ripetuto in tandem

17 By NA Origine DNA ripetuto

18 By NA DNA alfoide soprafamiglie

19 By NA DNA alfoide gel

20 By NA DNA alfoide FISH

21 By NA pDMX1 (3) p2Xba (2) DNA alfoide FISH soprafamiglie


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