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Espressione genica

Espressione genica. Un modo semplice per visualizzare l’espressione genica. RNA “dot-blot”. Genoma. Livelli di regolazione dell’espressione genica. Organizzazione del genoma. L’espressione dei tRNA isoaccettori dipende dal numero di copie dei geni. Abbontanza cellulare dei tRNA.

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Presentation Transcript

  1. Espressione genica

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

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

  7. Genoma Livelli di regolazione dell’espressione genica 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. La struttura della cromatina può essere modificata in modo regolato Acetilazione degli istoni - rimodellamento della cromatina - creazione di siti di legame per fattori trascrizionali

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

  11. Regolazione negativa (repressione) della trascrizione di lac

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

  13. Regolazione negativa dell’operone del triptofano

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

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

  16. 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)

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

  18. I geni eucariotici sono soggetti a splicing

  19. Lo splicing può generare prodotti alternativi

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

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

  22. 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.

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