Organizzazione del genoma umano III Lezione 7 By NA

Il DNA codificante Ricapitoliamo l'organizzazione e il funzionamento dei geni eucariotici Enhancer Promotore CG CG CAAT TATA box box box box Sito di inizio trascrizione +1 5'UTR esone1 introne1 introne2 esone2 esone3 3'UTR GT AG Codone di stop AATAAA segnale di poliadenilazione Sito per poli(A)n TRASCRIZIONE CAP GT AG GT AG AAAA SPLICING CAP AAAA By NA

Struttura del DNA codificante By NA

Geni dentro i geni Geni all’interno di altri geni sono descritti per i genomi di organismi semplici e nei mitocondri Nei mammiferi sono descritti geni contenuti nei grandi introni di alcuni geni. A differenza dei genomi piu’ semplici in questi casi spesso viene utilizzato il filamento opposto al gene “canonico” NF1: introne 27 (40Kb) contiene tre piccoli geni (2 esoni) che vengono trascritti dal filamento opposto Fattore VIII della coagulazione F8C: introne 22 contiene due geni che utilizzano la stessa isola CpG nelle due direzioni. Il gen F8A viene trascritto utilizzando il filamento opposto al F8C, mentre F8B non solo va nella stessa direzione, ma sintetizza un corto mRNA che ha un esone nuovo + gli esoni dal 23 al 26 di F8C. RB1: introne 17 (72Kb) contiene il gene per il recettore della proteina G, che viene trascritto in senso opposto By NA

Geni dentro i geni NF1 F8 5’ 3’ Introne 26 F8B 1 22 23 26 F8C F8A CpG esone 26 esone 27 Introne 26 Filamento di senso Filamento antisenso OGMP 2.2KB EVI2B 10 KB EVI2A 4 KB F8 F8B 1 22 23 26 F8C F8A CpG By NA

Introni di gruppo I e II:presenti nel genoma degli eubatteri GLI INTRONI Entita’ eterogenee con differenti capacita’ funzionali. Sono coinvolti nello splicing con modalita’ differenti e pertanto classificabili in gruppi. La posizione all’interno delle sequenze codificanti (fase intronica) ne permette un’ulteriore suddivisione in tipi: Introni ancestrali: presenti nei geni dei tRNA e dei r RNA degli archeobatteri. Introni di gruppo I e II:presenti nel genoma degli eubatteri e degli eucarioti Introni “spliceosomici”:introni convenzionali presenti nel genoma degli eucarioti By NA

GLI INTRONI Taglio in esone1 GU------------A-----AG esone2 GU--------AG esone3 GU-----------------AG GU--------AG Eliminato esone1 esone2 esone3 Splicing esone1 esone2 esone3 RNA maturo snRNP U2 CA snRNP U1 esone1 GU------------A-----AG esone2 GT--------AG esone3 esone1 esone2 By NA

GLI INTRONI Fase degli introni: posizione in cui l’introne interrompe una sequenza di DNA codificante (non si definisce la fase quando l’introne interrompe una sequenza non tradotta).. Esistono tre tipi: fase 0, fase 1, fase2 Fase 0: interrompono la sequenza codificante fra due codoni adiacenti, sono i piu’ numerosi e potrebbero rappresentare la situazione ancestrale Fase 1: interrompono la sequenza codificante fra la prima e la seconda base Fase 2: interrompono la sequenza codificante fra la seconda e la terza base By NA

GLI INTRONI Fase degli introni: posizione in cui l’introne interrompe una sequenza di DNA codificante (non si definisce la fase quando l’introne interrompe una sequenza non tradotta). Esistono tre tipi: fase 0, fase 1, fase2 --- GGC AG 5’ UTR Val Gly Ar 2 2 g Leu Arg 0 0 Leu His 3’UTR HBB G CTG AGG CCC CAC TAA 1 29 30 31 104 105 146 Fase 2 Fase 0 ATG GTG gt--------ag ATG ------------- CAG G TG ------------ AAC TAG INS 5’UTR 3’UTR 1 80 81 110 V 1 1 al Fase 1 By NA

REGOLAZIONE DELL'ESPRESSIONE TRASCRIZIONALE Legame di fattori tessuto specifici che agiscono in cis ad un gene Legame diretto di fattori di crescita ad elementi di risposta, in locus inducibili Uso di promotori alternativi AATAAA segnale di poliadenilazione Sito di inizio trascrizione +1 Codone di stop Sito per poli(A)n 5'UTR introne2 3'UTR Promotore1 Promotore2 Enhancer GT AG GT AG esone1 introne1 esone2 esone3 TRASCRIZIONE E SPLICING CAP AAAA 1 2 3 CAP AAAA 2 3 By NA

REGOLAZIONE DELL'ESPRESSIONE POST TRASCRIZIONALE Uso di promotori alternativi-splicing alternativi-poliadenilazione alternativa AATAAA segnale di poliadenilazione Sito di inizio trascrizione +1 Codone di stop Sito per poli(A)n Promotore 5'UTR introne1 introne2 3'UTR Enhancer GT AG GT AG esone1 esone2 esone3 CG CG CAAT TATA box box box box TRASCRIZIONE GT AG CAP 1 2 GT AG 3 AAAA SPLICING CAP 1 2 3 AAAA CAP AAAA 1 3 By NA

REGOLAZIONE DELL'ESPRESSIONE POST TRASCRIZIONALE Uso di promotori alternativi-splicing alternativi-poliadenilazione alternativa AATAAA segnale di poliadenilazione2 AATAAA segnale di poliadenilazione1 Sito di inizio trascrizione +1 Codone di stop Sito per poli(A)n Promotore 5'UTR introne1 introne2 3'UTR Enhancer GT AG GT AG esone1 esone2 esone3 CG CG CAAT TATA box box box box TRASCRIZIONE E SPLICING CAP 1 2 3 AAAA CAP AAAA 1 2 By NA

REGOLAZIONE DELL'ESPRESSIONE POST-TRASCRIZIONALE Processamento alternativo e tessuto specifico dell’RNA di un unico gene By NA

REGOLAZIONE DELL'ESPRESSIONE POST-TRASCRIZIONALE Editing tessuto specifico dell’RNA By NA

REGOLAZIONE DELL'ESPRESSIONE meccanismi epigenetici e controllo a distanza dell’espressione genica mediante la struttura della cromatina RNA interference soppressione dell’espressione mediante i domini della cromatina: Distrofia facioscapolo omerale effetto di posizione gene PAX6-SOX9 imprinting By NA

RNA interference By NA

RNA interference By NA

RNA interference By NA

RNA interference By NA

REGOLAZIONE DELL'ESPRESSIONE DISTROFIA FACIO SCAPOLO OMERALE meccanismi epigenetici e controllo a distanza dell’espressione genica mediante la struttura della cromatina D4Z4 (TTAGGG)n ANT1 FRG1 FRG2 -sat cen 4qA 4qB cen -sat 10q cen -sat cen 10q sito di riconoscimento DRC By NA

REGOLAZIONE DELL'ESPRESSIONE DISTROFIA FACIO SCAPOLO OMERALE By NA

REGOLAZIONE DELL'ESPRESSIONE meccanismi epigenetici e controllo a distanza dell’espressione genica mediante la struttura della cromatina RNA interference soppressione dell’espressione mediante i domini della cromatina: Distrofia facioscapolo omerale effetto di posizione gene PAX6-SOX9 imprinting By NA