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10 Caratteristiche degli Euc (4_ Esonizzazione (Il gene che si …
10 Caratteristiche degli Euc
Geni Euc
Caratteristiche
La dimensione > dei trascritti
è data dagli Introni
in genere hanno una dimensione media di 3kb
I trascritti (originati da geni codificanti ) sono prevalentemente :
non codificanti
Se gli esoni sono molto piccoli e gli introni molto grandi,
quindi la > parte del trascritto primario che viene sintetizzato all'interno del nucleo che poi subirà SPL (viene eliminato Rna intronico, la parte preponderante del trascritto che viene sintetizzo)
Processo di trascrizione Inizia nel
Nucleo
(non deve essere perso tempo per la sua processazione, lo step di riduzione è lo splicing).
Avviene con una riorganizzazione del trascritto primario (mediante spl) successivamente RNA esce
Esoni
sono la parte piu piccola (6nt) del trascritto primario che viene prodotto,
gli introni sono la parte preponderante
In genere nell'uomo i geni contengono una decina di introni
ci sono anche dei
geni che non hanno introni
(geni degli istoni, interferoni e delle ribonucleasi )
PERCHè
?
i geni che vengono attivati in modo costitutivo, o che devono essere attivati con una certa velocità
in genere sono privi di introni o con pochi
in modo tale da non far restare l'Rna per molto tempo nel nucleo perchè c'è necessità di avere una risposta immediata
quindi l'attivazione di quei geni è reso più veloce possibile
Il n° di introni è correlato
con il grado di espressione di quel trascritto
in genere un trascritto che deve risp in modo velocemente o abbondantemente espressi devono avere un cros sink elevato
questo è dato da una diminuzione del n° e dimensione degli intorni
Riassumendo
90% dei trascritti cod non portano a sintesi della proteina
Parte preponderante
50% del genoma da origine ad una frazione ripetitiva suddivisa in
Ripetizioni in tandem
(microsatellite, minisatellite, DNA mediamente ripetuto) ripetizioni successive di certe tipologie di nucleotidi
Duplicazioni segmentali
(ci sono duplicazioni del genoma)
•
Trasposoni a DNA
(simili a quelli di Coli, all’elemento P)
•
Elementi di DNA virale
inseriti nel genoma
• Line e Sine
La
Parte unica
rinatura con una velocità estremamente ridotta
L
’elemento non duplicato
deve ritrovare la sua elica copia (e quindi fa fatica a ritrovarla), mentre
l’elemento duplicato
deve ritrovare l'elica diversa da quella in cui era appaiato precedentemente però con la stessa sequenza
e come vedete :
Parte che
codifica per proteine è ridotta 1,5%
la > parte dei trascritti sono
Sequenze introniche
(la maggior parte)
c'è una parte di
sequenze intergenica
e come vedete
c'è una parte di genoma che non è ancora sequenziata
per difficoltà di sequenziamento
Curva di dissociazione che è la somma di più sigmoidi
le
Sequenze uniche che non codificano
:
qual'è il loro ruolo ?
se andiamo a produrre un trascritto primario e da questo Togliamo pezzi diversi in situazioni diverse
da un unico trascritto che origina da un'unica regione genomica possiamo dare vita a 2 trascritti processati (non servono quindi due regioni genomiche per avere 2 trascritti processati )
Nei
procarioti
A posizioni del genoma particolare corrisponde la sintesi di
un unico trascritto
Nei
eucarioti
Ad una posizione del genoma corrisponde la sintesi di
trascritti diversi
Scambio di esoni tra 2 geni diversi.
Consiste :
Avete due geni (1 e 2), gli esoni sono la parte colorata, gli introni sono la parte verde
Se avete all'interno della regione genomica
una regione che vi permetta l'appaiamento
( regioni ripetute, trasposoni )
1 more item...
Una volta che
possono avvenire quegli eventi di crossing-over
1 more item...
Es, i 2 geni ( 1 e 2) sono in grado di
appaiarsi in modo scorretto
grazie alle sequenze ripetute,
Questi eventi
sono Utili quando
un
dominio proteico è codificato dagli esoni che vengono ad essere scambiati
Come se
prendeste il dominio funzionale
di una proteina e lo mettete in un’altra proteina loc. diversa,
2 more items...
Se avete
crossing-over ineguali
che permettono lo scambio di esoni di domini completi (ev.favorevole)
Esistono delle proteine che hanno avuto scambio di domini (proteine coinvolte nel sangue)
1 more item...
1_ ES
_ gene della
Caspasi 9
(prod di 2 prot diverse)
Il gene è
formato da 9 esoni
se vengono
eliminati gli introni
Si origina
una proteina pro apoptotica
però
lo stesso trascritto
che origina dalla stessa regione genomica
può subire uno SPL dove perde gli esoni 3,5,4,6
Originando una proteina che assume una funzione
anti-apoptotica
, diversa rispetto alla precedente
Quindi,
grazie al riarrangiamento
degli introni, potete avere
due proteine con funzioni
completamente
diverse
Questo è
attivato per meccanismi che inducono l'apoptosi
2_
Eventi di mutazione in siti di SPL sono importanti
:
perchè vanno a VARIARE
ma anche
regioni 3’UTR
Il
trascritto secondario
che viene prodotto
(se lo splicing avviene in regioni 3’-UTR dove si appaia il microRNA quest’ultimo può non interagire più).
Se,
oltre alla variabilità dei trascritti primari
nel dare proteine con funzioni diverse,
abbiamo anche
trascritti primari che danno origine
alla stessa sequenza codificante ma con
regione 3’UTR diversa
,
quel trascritto secondario sarà regolato in modo diverso in funzione del suo 3’UTR.
perchè In determinate cell ci sarà una sequenza con un
in altre cellule ci sarà una sequenza con un
3’UTR un po’ più lungo targhettato da Micro espressi
in quel tipo di cellule.
3’UTR che
non è targettato da un Micro
espresso in quelle cellule;
SPL
Avrete quindi
Uno
SPL canonico
con presentazione di tutti gli esoni codificanti nella parte codificante
e uno
SPL alternativo
solo per la regione 3’UTR (il trascritto può essere regolato da micro diversi perché ha un 3’UTR diverso per effetto degli splicing)
La
parte degli introni è quindi organizzato in modo diverso
per effetto dello SPL
Produce
• Metodi di regolazione diversi per la stessa proteina
Proteine diverse
Un altro metodo per creare variabilità è
3_
l’exon-shuffling
4_
Esonizzazione
Se consideriamo un
retrotrasposone
, questo
si andrà ad inserire in una regione intronica
.
L’inserimento di questo tipo
può non dare problemi
(intendo dire che la proteina dove è inserito il gene è ancora funzionante, perchè nel processing del messaggero il retrotrasposone viene eliminato assieme all’introne).
Se però,
per fenomeni di mutazione vengono acquisiti dei siti di SPL
,
il
retrotrasposone può diventare un esone
e quindi il crossing del RNA è togliere questa parte di introne che è rimasta mantenendo il pezzo di retrotrasposone che si è inserito.
A questo punto il
trascritto maturo non sarà più costituito da 3 esoni ma da 4
quest’ultimo origina dal retrotrasposone che ha acquisito siti di SPL
Questo
processo vede il coinvolgimento delle Alu e delle Line
.
vede il
coinvolgimento
di una parte non codificante
Il gene che si viene a formare
da
origine ad un gene nuovo
e quindi anche
la proteina avrà una nuova funzione.
(Pseudogeni e Retrotrasposoni )