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REGOLAZIONE DELL’ESPRESSIONE GENICA
I geni, sia negli organismi semplici che negli organismi complessi, devono essere attivati e quindi tradotti solo se necessario, altrimenti sarebbe uno spreco energetico per la cellula. Da qui nasce la necessità di regolare finemente l’espressione dei geni in base al tipo di cellula oppure all’esigenza di quella cellula in quel momento.
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Affinchè inizi la trascrizione del DNA, l’RNA polimerasi deve legarsi a quest’ultimo.
Perché ciò avvenga il DNA deve avere una specifica sequenza di inizio: promotore e di fine terminatore. Tutto prende il nome di unità di trascrizione
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REGOLAZIONE GENICA NEI PROCARIOTI
Perché possa partire la trascrizione di un gene l’RNA polimerasi deve legarsi al promotore. L’RNA polimerasi batterica è un enzima formato da 5 subunità, di cui 4 formano il core enzimatico che possiede attività catalitica e una subunità chiamata fattore sigma che ha il compito di fare da tramite tra DNA ed RNA polimerasi
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I batteri vivono abitualmente in ambienti le cui proprietà cambiano repentinamente.
Ad esempio, per l’escherichia coli che vive nel nostro intestino, la presenza o meno di cibo può variare notevolmente. Nel 1961 due biologi francesi; Francois Jacob e Jacques Monod, compresero come si comportano i batteri in presenza o in assenza di lattosio, preziosa fonte di energia per loro. In particolare hanno scoperto il modello dell’operone.
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richiedono tre enzimi:
Il lattosio è un disaccaride, formato da glucosio e galattosio. Per poter essere utilizzato si richiedono tre enzimi: 1) galattosidasi permeasi: fa entrare il lattosio nella cellula 2) galattosidasi : enzima che idrolizza il lattosio 3) galattosidasi transacetilasi: la cui funzione non è ancora ben chiara. Quale di questi due è il Glucosio?
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I 3 geni che codificano per questi enzimi sono disposti in sequenza nel DNA batterico:
Gene y: per galattosidasi permeasi Gene z: per galattosidasi Gene a per galattosidasi transacetilasi: Essi sono i geni strutturali ovvero quelli che codificano per le sequenze di questi enzimi Per il batterio ha senso esprimerli solo in caso di presenza di lattosio (per la precisione l’allolattosio, un suo metabolita). In assenza di lattosio i geni sono quindi bloccati. Vengono sbloccati e trascritti solo in presenza di lattosio. Vediamo in che modo
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L’operone è l'unità funzionale del DNA che controlla la sintesi dell'RNA messaggero
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L’operone lac è un sistema inducibile: il lattosio funge da induttore
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L’operone trp è un sistema reprimibile: il triptofano funge da corepressore
Se il batterio si trova in un terreno con triptofano non ha bisogno di sintetizzarlo fine
