Cap. 17 Regolazione dell’espressione genica negli Eucarioti. Pp

Sintesi 17 La regolazione negli Eucarioti dipende da sequenze regolatrici a monte del gene, e da fattori di trascrizione I fattori di trascrizione comprendono varie proteine che stabiliscono contatti col DNA In organismi complessi, molti geni sono disattivati tramite metilazione della citosina Esistono varie forme di controllo post-trascrizionale

Regolazione negli Eucarioti Fattori trascrizionali Operano in trans: sono molecole diffusibili Attivatori, repressori Sequenze regolatrici Attive solo in cis: sono siti del DNA Promotori (vicini), enhancer, silencer (lontani) Schema di promotore GGGCGG CCAAT TATA -110 -40 -30 1 “GC” box “CCAAT” box “TATA” box

Controllo positivo e negativo

Alcune proteine che si legano al DNA Zinc-finger Leucine zipper helix-turn-helix

Zinc-finger: struttura (C2H2) Ci sono zinc-fingers con struttura C4 (4 cisteine) e C6 (6 cisteine)

Zinc-finger: Il recettore dell’estrogeno, ER Un dimero di ER si inserisce nel solco maggiore del DNA, provocando l’apertura della doppia elica

Leucine-zipper Due eliche (Jun e Fos), tenute insieme da legami idrofobici fra leucine

Tipico degli Homeo-box

Vari livelli di controllo dell’espressione genica Trascrizionale Maturazione alternativa Trasporto differenziale Traduzionale Di degrado dell’mRNA Di degrado della proteina

Maturazione alternativa: calcitonina e CGRP 30 mila geni sono pochi o abbastanza?

Looking for speech genes In the portions of the genome that differ between chimpanzee and human, can we find a gene or genes that are crucial for language? Bishop (2002) Speech genes?

Famiglia KE con una grave forma di dislessia (incapacità di sviluppare un discorso articolato) Mutazione nel gene FOXP2

Risonanza magnetica in membri della famiglia KE

Albero evolutivo di FOXP2 Abbiamo trovato il gene per il linguaggio?

Looking for speech genes: gene expression comparisons Enard et al. (2002)

Species-specific gene expression patterns: Large changes in gene expression in the human brain. We have largely the same genes as chimpanzees, and these genes do the same things in much of our bodies, but not in the brain Enard et al. (2002)

Geni inattivi sono metilati Contengono residui di 5-metil-citosina Il contenuto di 5-metil-citosina è inversamente correlato al livello di espressione genica Sostituendo alla citosina un suo analogo non metilabile, la 5-azacitidina, si attivano geni normalmente inattivi

Taglio delle regioni per la beta-globina e l’ovoalbumina Eritroblasti: Taglio delle regioni per la beta-globina e l’ovoalbumina Regioni cromosomiche attive hanno struttura meno condensata che le rende sensibili all’azione della DNA-asi