Watson et al. , BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE, Zanichelli editore S. p

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4 RNA polymerases RNA polymerase I synthesizes rRNA in the nucleolus.
RNA polymerase II synthesizes mRNA in the nucleoplasm. RNA polymerase III synthesizes small RNAs in the nucleoplasm. All eukaryotic RNA polymerases have ~12 subunits and are aggregates of >500 kD. Some subunits are common to all three RNA polymerases. The largest subunit in RNA polymerase II has a CTD (carboxy- terminal domain) consisting of multiple repeats of an eptamer.

5 I geni per gli rRNA sono ripetuti in tandem nei genomi eucariotici
ETS 18S ITS 28S NTS RNA RNA DNA DNA gene promoter 60/81 bp repeats spacer other repetitive elements DNA

6 I PRECURSORI DEGLI rRNA SONO PIU' LUNGHI
DELLA SOMMA DEI DUE rRNA MATURI

7 rRNA genes Ribosomal RNA is coded by a large number of identical genes that are tandemly repeated to form a cluster(s). Each rDNA cluster is organized so that transcription units giving a joint precursor to the major rRNAs alternate with nontranscribed spacers.

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14 Gene reporter

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18 SV40 (promotore precoce)
I promotori eucariotici sono costituiti da una associazione variabile di “box” 1 -20 -40 -60 -80 -100 10 -120 -140 Ottamero CAAT GC SV40 (promotore precoce) Timidina kinasi Istone H2B

19 Esempi di “box” di promotori eucariotici

20 Esempi di box del tipo “elemento di risposta”
Agente regolatore Modulo Consensus Fattore Grandezza (dalton) Shock termico Glucocorticoidi Cadmio TPA Siero HSE GRE MRE TRE SRE CNNGCCNNTCCNNG TGGTACAAATGTTCT CGNCCCGGNCNC TGACTCA CCATATTAGG HSTF Recettore ? AP1 SRF 93,000 94,000 39,000 52,000

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24 Enhancers Similar sequence elements are found in enhancers and promoters. Enhancers form complexes of transcription factors that interact directly or indirectly with the promoter.

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36 LCR and insulators An LCR is located at the 5 end of the domain and consists of several hypersensitive sites. Insulators are specialized chromatin structures that have hypersensitive sites. All known insulators are able to block passage of any activating or inactivating effects from enhancers, silencers, or LCRs. In some cases, insulators have directionality, and may stop passage of effects in one direction but not the other.

37 Possono essere distinti in: - Fattori generali
FATTORI DI TRASCRIZIONE NEGLI EUCARIOTI ( trans-acting factors = fattori che agiscono in trans ) Possono essere distinti in: - Fattori generali - Fattori specifici (attivatori)

38 Assemblaggio del complesso di inizio su un promotore Pol II Pol Pol II
TATA -1 -2 -3 -4 -5 1 2 TFII D TFII A TFII B Pol II TFII E 1 TBP + vari TAF TFIIF

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42 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

43 Initiation at pol II promoters
Binding of TFIID to the TATA box is the first step in initiation. Other transcription factors bind to the complex in a defined order, extending the length of the protected region on DNA. When RNA polymerase II binds to the complex, it initiates transcription.

44 Later events of pol II initiation
TFIIE and TFIIH are required to melt DNA to allow polymerase movement. Phosphorylation of the CTD may be required for elongation to begin. Further phosphorylation of the CTD is required at some promoters to end abortive initiation. The CTD may coordinate processing of RNA with transcription.