CONTROLLO ESPRESSIONE GENICA

grazie a spliceosoma formato da snRNA + proteine (U 1-2-5-6), la maggior parte del sito catalitico è formato da RNA

perché esistono gli introni (intron late: disaccoppiano trascrizione da traduzione)

danno RNA non codificanti (snoRNA, miRNA)

contengono sequenze regolative (ISE/ISS)

splicing alternativo

favorire la ricombinazione esonica per creare nuovi geni (exon shuffling)

si legano sequenze introniche: AG all'inizio e GU alla fine,si forma laccio (grazie ad "A" nella sequenza di rimozione dell'introne) e poi taglio tramite transesterificazione

si mette complesso di giunzione dell'esone

sequenze enhancer e silencer dello splicing possono essere sia introniche che esotiche

ESE,ISE (enhancer)

lega proteine SR (ricche di Serena e Arginina) che richiamano U1-2 e snRNA al confine esone-introne

ESS,ISS (silencer)

legano hnRNP, impediscono legame dei fattori di splicing, compattano introni

si regola controllando velocità trascrizione, regolando proteine per splicing sul filamento/istoni

esoni forti e deboli: i deboli non vengono integrati se la trascrizione è veloce, se la cromatina è compatta la trascrizione è lenta => gli esoni deboli vengono messi

eccezioni allo splicing geni di:

mitocondri, tRNA, IFN, istoni, recettori ...

CAP 5' = 7-metil-guanosina,

impedisce degradazione, segnale per aggancio ribosoma e per efficienza traduzione

poli A 3'

aiuta passaggio al citoplasma, stabilità mRNA

passaggio tra nucleo e esterno attraverso i pori nucleari = leggono la sequenza e decidono se farla passare o meno

grazie ciclo di traduzione primario mRNA maturo, decadimento mediato da codoni non senso

se si trova un cordone di stop prematuro cioè prima di un complesso di giunzione esone-esone, dovuto ad un introne non tagliato, si degrada il messaggero

si usano esportine (carioferine) che cooperano con Ran-GTP e NXF

locazione grazie a sequenze lette durante la traduzione

sequenza all'n terminale che porta la proteina con i ribosomi sul RER o nel citosol contestualmente alla sintesi

sequenza ZIP code nel 3' UTR che invia a compartimenti endocellulari specifici

serve per:

sviluppo asimmetrico feto

crea domini citoplasmatici /=

crea [proteine] localizzate x polarità cell.

come?

trasporto casuale e concentrazione locale

trasporto diretto usando citoscheletro

degradazione generale con protezione locale

emivita messaggero dipende da 3'UTR, se contiene tante AU = degradato + velocemente viceversa se ha tanti C, e poli A

meccanismi di degradazione

POLI A deamilasi

deCapping

taglio eneolitico

Ex. = sistema ferretina-aconitasi

-ferretina sequestra ferro libero nel sangue -------transferrina porta ferro nelle cellule -aconitasi lega ferro e si lega a elemento di riposta del ferro sul gene per la transferrina e ferretina

se [Fe] cala, aconitasi lega 5' UTR della ferretina e ne blocca la traduzione, lega anche 3' UTR x gene transferrina rendendola + stabile e traducendola +

se [Fe] aumenta, la transferrina lega aconitisa inibendola

TATA box

lega TBP => induce curvatura elica per fattori di trascrizione

isole CpG

nei geni housekeeping, inattivano trascrizione se metilate

BRE

riconosce TFIIB

INR

insieme a TATA

DPE

non con TATA

Sottoargomento

intensificatori

lontani

silenziatori

lontani ma anche in mezzo a introni

isolatori

elementi di risposta

ex. cAMP,HRE: questo è interno al promotore, il legame al complesso recettore-ormone steroideo recluta coattivatori della RNA polimerasi II

sempre coinvolti, si legano in maniera sequenziale

TFII D (comprende TBP), TFII A-B, RNA Pol II, TFII H (stacca RNA Pol e inizia la trascrizione, elicasica/chinasica)

legano intensificatori e silenziatori a valle e a monte del gene

si legano al complesso di inizio grazie al mediatore che avvicina le proteine incurvando la sequenza, lega anche acetilasi per istoni e complesso di rimodernamento cromatina

a questi si legano coattivatori, acetilano DNA o incrementano attività RNA Pol, e corepressori, deacetilano o metilano DNA

effetto coordinatorio su più geni

effetto combinatorio sullo stesso gene

hanno sito legami x DNA e per le altre proteine, forme:

cerniere di leucine

a dito di zinco

helix-loop/turn-helix

la cellula controlla la longevità proteica grazie a ubiquitinizzazione e a proteosomi

il proteosoma ha un opercolo per legare ubiquitina e srotolare proteina, un cilindro che scinde la proteina (grazie a proteasi nelle pareti) e un altro opercolo in cui esce

ripiegamento: grazie a chaperon

glicosilazione

proteolisi

trasporto in situ

fosforilazione (ATP-GTP)

modifica covalente tramite chinasi e fosfatasi, cambia fortemente la forma, reversibile (ex gtp con gef)

inibizione/attivazione retroattiva

legando enzimi chiave

assemblaggio in complessi

macchine proteiche, condensati intracellulari

controllo quantità di proteine prodotte

regolando espressione del gene che lo codifica

regolando velocità di degradazione

confinando gli enzimi in compartimenti

autoregolazione della protezione

scelto in base struttura promotore, elementi in cis e modifiche epigenetiche

80% su sequenza codificante, 20% su UTR

90% delle modifiche su CDS sembra influenzino la struttura proteica creando anse fondamentali per l'interazione con altre proteine

controllo interattoma

10% influenza direttamente domini funzionali delle proteine (eliminandoli/inserendoli)

1/3 inserisce un cordone di stop prematuro creando proteine no senso che vengono degradate (grazie a meccanismo non-sense medieted mRNA decay)

controllo quantitativo dell'espressione genica

ex. geni: SLO (da diversa sensibilità ai suoni nella coclea), DSCAM (38k proteine), Calcitonina (2 proteine diverse a seconda del tessuto)

spiega discrepanza nr. geni V.S. proteine

si può modificare anche le sequenze 5'-3' UTR

si influenza la stabilità, la posizione e l'efficienza del mRNA