Espressione genica.

Presentazione sul tema: "Espressione genica."— Transcript della presentazione:

1 Espressione genica

2 Un modo semplice per visualizzare l’espressione genica
RNA “dot-blot”

3 Livelli di regolazione dell’espressione genica
Organizzazione del genoma Genoma

4 L’espressione dei tRNA isoaccettori dipende dal numero di copie dei geni
Abbontanza cellulare dei tRNA Numero di copie dei geni per tRNA (%)

5 La duplicazione genica genera nuovi geni e nuove possibilità di regolazione
Duplicazione (1% dei geni / milione anni) Divergenza per mutazioni (0.1% / milione di anni)

6 I geni duplicati dell’emoglobina sono diversamente regolati
Espressione delle diverse forme di emoglobina in diverse fasi dello sviluppo dell’uomo

7 Livelli di regolazione dell’espressione genica
Genoma Organizzazione del genoma Accesso al genoma

8 In vivo, il DNA è fortemente impaccato in una
struttura nucleo-proteica (CROMATINA) che: Compatta il DNA in modo da renderlo dimensio- nalmente compatibile con le dimensioni nucleari; Stabilizza il DNA; Avvicina sequenze (incluse quelle di controllo) linearmente assai distanti tra loro. Riduce drasticamente l’accessibilità dei fattori trascrizionali e della RNA polimerasi al DNA

9 Eritroblasti: gene espresso (sensibile alle nucleasi)
CORRELAZIONE NEGATIVA tra COMPATTAZIONE CROMATINICA ed ESPRESSIONE GENICA Il DNA (cromatina) dei geni ESPRESSI è molto più sensibile all’attacco delle nucleasi di quello del DNA prelevato da cellule in cui gli stessi geni NON vengono espressi Eritroblasti: gene espresso (sensibile alle nucleasi) Cellule MSB: gene non espresso (insensibile alle nucleasi)

10 La struttura della cromatina può essere modificata in modo regolato
Acetilazione degli istoni - rimodellamento della cromatina - creazione di siti di legame per fattori trascrizionali

11 Livelli di regolazione dell’espressione genica
Genoma Organizzazione del genoma Accesso al genoma Trascrizione

12

13 Regolazione negativa (repressione) della trascrizione di lac

14

15 Un segnale (il lattosio) attiva la trascrizione
facendo dissociare il repressore dal DNA

16 Regolazione negativa dell’operone del triptofano

17 Un segnale (il triptofano) reprime la trascrizione
facendo associare il repressore al DNA

18

19 Regolazione positiva attivazione dell’operone Lac
un segnale che indica assenza di glucosio si lega ad un attivatore facendolo associare al DNA.

20 Le dimensioni e la complessità delle regioni
regolative (più che il numero dei geni) aumentano all’aumentare della complessità biologica a) ‘enhancer’ (fino a 50 kb a monte del sito di inizio della trascrizione!) b) ‘basal promoter’ o promotore prossimale (non più di 200 bp dal sito di inizio)

21 Livelli di regolazione dell’espressione genica
Genoma Organizzazione del genoma Accesso al genoma Trascrizione Maturazione dell’RNA

22 I geni eucariotici sono soggetti a splicing

23 Lo splicing può generare prodotti alternativi

24 Lo splicing alternativo può essere regolato da attivatori e repressori
Repressori di splicing Intronici o esonici Attivatori di splicing Intronici o esonici

25 Livelli di regolazione dell’espressione genica
Genoma Organizzazione del genoma Accesso al genoma Trascrizione Maturazione dell’RNA Degradazione dell’RNA Sintesi proteica

26 Piccoli RNA possono regolare la degradazione del messaggero e la sintesi di proteine

27 Espressione genica L’evoluzione modifica l’organizzazione dei genomi e l’espressione dei geni. I’espressione genica è soggetta a una precisa regolazione spaziale e temporale. La regolazione dell’espressione può avvenire a livelli diversi e secondo modalità diverse. La maggior parte degli eventi regolativi interessano la trascrizione. Uno stesso gene può essere soggetto a diversi livelli di regolazione. Alcuni princìpi fondamentali di regolazione sono validi per tutti gli organismi.