Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

ESPRESSIONE GENICA - Coggle Diagram

- - - - EPIGENETICA
        
        1️⃣ STRUTTURA della CROMATINA
        
        EFFCIENZA della
        TRASCRIZIONE
        
        influenzata da:
        
        metilazione e de-metilazione dei promotori
        
        MATURAZIONE del TRASCRITTO
        
        maggiore è la lunghezza della coda di poli-A e maggiore è la stabilità/emivita del trascritto
        
        TRASPORTO e LOCALIZZAZIONE di RNA nel citosol
        
        TRADUZIONE
        
        2 more items...
        
        RNA
        
        1 more item...
        
        EUCROMATINA
        
        ETEROCROMATINA
        
        definizione
        modificazioni fenotipiche ereditabili che NON coinvolgono alterazioni nella sequenza del DNA ❌
        ma riguardano la conformazione della cromatina
        per cromatina si intende la struttura complessa composta da DNA e proteine in cui è organizzato il genoma umano
        
        alleli → differiscono per una seq nucleotidica
        
        modificazioni epigenetiche
        → riguardano la diversa espressione dei geni, a parità di seq geniche
        
        EREDITA' EPIGENETICA
        sono ereditabili se si tratta di modificazioni genetiche stabili e che riguardano le cell della linea germinale
        si trasmette per due generazioni
        profili epigenetici specifici possono essere associati a condizioni patologiche
        
        DETERMINANTI di un CAMBIAMENTO EPIGENETICO
        
        stile di vita
        
        il rimodellamento si traduce nella regolazione dell'
        = ESPRESSIONE di un GENE
        la modifica della struttura cromatinica e quindi il totale spegnimento di un gene passa per la co-presenza di 3 vie:
        
        METILAZIONE della CROMATINA
        
        MODIFICA degli ISTONI
        
        INTERVENTO dei long-NON coding RNA
        
        per il DeLeo anche
        
        posizione all'interno del nucleo, TERRITORI CROMOSOMICI
        
        codice nucleosomico
        
        4 more items...
        
        tutte le modificazioni che riguardano il modellamento della struttura della cromatina sono dei buoni metodi di regolazione dell'espressione genica
- - - - NON è EQUIVOCO
        un codone corrisponde ad un SOLO aa
        
        RIDONDANTE/
        DEGENERATO
        ad un unico aa corrispondono più codoni, i quali sono detti codoni sinonimi
        
        protegge da effetti fenotipici di mutazioni puntiformi
  - - - ORGANIZZAZIONE
        DNA
        
        COMPLESSITA' di un ORGANISMO
        
        la complessità di un organismo NON risiede nella dimensione dei geni
        la complessità risiede nel numero di geni e nelle interazioni fra loro
        
        la DIVERSA velocità di rinaturazione del DNA ha suggerito la presenza di diverso numero di ripetizione delle varie seq geniche
        
        DNA NON RIPETUTO
        
        seq di DNA uniche, ripetute soltanto una volta per genoma aploide
        data la diploidia ne abbiamo 2 copie (una per ogni cromosoma)
        
        seq DNA uniche includono i geni che seguono l'ereditarietà Mendeliana
        
        questi geni si trovano localizzati in siti specifici detti loci genici
        
        questi geni codificano virtualmente (?) per TUTTE le proteine degli eucarioti (eccetto istoni)
        
        DNA GENICO
        
        DNA EXTRAGENICO
        
        seq di DNA presenti in copie multiple
        le unità di ripetizione possono essere costituite da 1 a 2000 coppie di basi
        
        potrebbero avere una FUNZIONE STRUTTURALE
        solitamente queste seq costituiscono TELOMERI e CENTROMERI
        
        FUNZIONE
        
        le seq di DNA sono presenti in copie multiple posizionate una dopo l'altra
        questa disposizione costituisce il tandem
        
        3 more items...
        
        le copie di DNA ripetuto sono sparse per tutto il genoma
        NON sono identiche fra loro
        costituiscono i trasposoni
        📍 TRASPOSONI
        seq di DNA trasponibili che lasciano copie di sè in ogni punto in cui si fermano
        
        2 more items...
        
        DNA ALTAMENTE RIPETUTO 1-10%
        
        seq UNICHE NON GENICHE
        
        DNA MODERATAMENTE RIPETUTO
        
        alla maggior parte NON è stata attribuita alcuna funzione codificante
        
        alcune codificano per rRNA
        
        e ISTONI
        
        famiglie geniche
        
        FUNZIONE
        
        FAMIGLIE GENICHE
        
        raggruppamenti di seq geniche trascritte che presentano omologia di sequenza e di funzione
        
        1 more item...
        
        FAMIGLIE MULTIGENICHE
        
        1 more item...
        
        DNA GENICO
        
        Karp pag 471
      - definizione
        unità fisica e informazionale utili allo svolgimento di una o più funzioni cellulari
        
        GENI EUCARIOTICI
        caratteristiche
        
        geni discontinui
        
        promoters complessi
        
        raramente sovrapposti
        
        soggetti a splicing
        
        talvolta presentano enhancer
        
        Gli pseudogeni sono vestigia di geni funzionanti che si sono spenti a causa dell’accumularsi di mutazioni
        NON sono parte del DNA-extragenico ❌
        
        PSEUDOGENI
        
        tendono ad essere raggruppati in determinate regioni cromosomiche geni costitutivamente espressi
        o geni co-espressi in uno stesso tessuto
        
        condividono gli stessi meccanismi di rgeolazione
        
        geni di una stessa via metabolica NON si trovano sullo stesso cromosoma
        
        DISTRIBUZIONE dei GENI
    - - fattori che contribuiscono alla variabilità sono:
        
        sono le differenze che si osservano tra i genomi di un individuo e un altro
        sono EREDITABILI dai genitori
        oppure si acquisiscono nel corso della vita
        
        sono dovute a errori nei meccanismi di segregazione, duplicazione di DNA, ricombinazione e riparazione del DNA
        
        variazione del numero di copie
        sono definite come regioni
        genomiche che coinvolgono segmenti di DNA ( >50 basi) e che si possono trovare in un
        numero variabile di copie che si sono formate a seguito di delezioni e duplicazioni
        
        CNV
        
        PATOLOGIE
        sembra che questi polimorfismi siano responsabili della diversa predisposizione a sviluppare determinate patologie
        
        a partire da un gene profiling
        si delinea un
        PROFILO GENETICO di RISCHIO
        
        il genoma di ogni individuo è uguale per il 99,7%
        lo 0,3% è costituito da polimorfismi di seq nucleotidiche (SNP)
        ovvero variazioni nella singola base tra un individuo e l'altro
        es in un individuo c'è la C e in un altro c'è la A
        SNP → VARIABILITA' GENETICA
        
        SNP
        
        Gli SNP possono influenzare la funzione del gene, l'espressione genica o la suscettibilità a malattie o a determinati farmaci
        TUTTAVIA
        Molti polimorfismi possono essere neutri o avere solo effetti modesti sulla funzione o l'espressione dei geni coinvolti.
        
        CAUSE
        
        ETEROPLASMIA
        varianti genetiche che riguardano il mtDNA
        
        VARIANTI GENETICHE
      - POLIMORFISMO GENETICO
        
        un gene è polimorfico quando si presenta nella popolazione sotto forma di più varianti dette ALLELI
        
        i polimorfismi sono causati da mutazioni puntiformi, mutazioni strutturali
    - - studio della funzione e della struttura del genoma
        
        era POST-genomica
        
        TRASCRITTOMICA
        studia il sequenziamento del trascritto
        il trascritto è soggetto a variabilità
        
        PROTEOMICA
        
        definizione
        studia l'intera espressione delle proteine (incluse le isoforme derivanti da modifiche post-trascr) nella cell in un determinato momento
        
        proteomica sistematica permette di fare un elenco dell'espressione di tutte le proteine di un citotipo
        
        proteomica differenziale permette di individuare quali proteine vengono effettivamente espresse in det condiz
        permette di rintracciare target farmacologici
        
        proteomica funzionale
        
        MULTIGENICITA'
        l'espressione di una proteina è sotto il controllo di numerosi fattori:
        
        fattori di trascr
        
        promotori forti o deboli
        
        status cromatina
        
        attività di chaperon (cod da altri geni)
        
        METABOLOMICA
        studia tutti i metaboliti presenti in un determinato momento
- - - - GENI SOVRAPPOSTI
        
        presenta geni sovrapposti
        ovvero tratti di DNA che sono accesibili tramite promotori differenti
        seq di basi che fanno parte di più unità tracrizionali
        
        trasc e trad avvengono simultanemente nello stesso compartimento
        
        NON è organizzato in cromatina
        
        GENI CONTINUI e compattati
        → NON presentano seq ripetute e compattati tramite l'intervento di alcune proteine
        
        presenta spaziatori intragenici
        
        TRASCRITTO POLICISTRINICO
        mRNA porta l'informazione per più geni
        dunque codifica per più catene polipeptiche diverse, in sequenza
- - - - OPERONI
        
        tratto di DNA che codifica per un'unica attività cellulare e tutte le componenti che concorrono ad essa (POLICISTRINICO)
        è un COMPLESSO di GENI che svolgono una determinata funzione e che comprende:
        
        tratti di regolazione
        
        promotore
        
        operatore
        
        geni strutturali
        
        si crea un unico trascritto che codifica per tutti i polipeptidi dei geni strutturali
        
        mRNA policistronico
        
        possono essere
        
        ANABOLICI
        → presiedono processi di sintesi di un substrato
        
        CATABOLICI
        → presiedono processi di degradazione di un substrato
        
        oppure
        
        INDUCIBILI
        trascrizionalmente/
        costitutivamente inattivo
        
        REPRIMIBILI
        trascrizionalmente/
        costitutivamente attivo
        
        generalmente
        
        inducibili sono catabolici
        
        reprimibili sono anabolici
        
        ♦️ SUBSTRATO
        può essere:
        
        induttore
        effettore in grado di attivare un operone inducibile
        
        corepressore
        effettore in grado di reprimere un operone reprimibile
        
        ◻︎ OPERONE INDUCIBILE
        = catabolico
        
        il substrato lattosio induce la produzione di allolattosio (isomero) il quale è INDUTTORE ♦️
        = EFFETTORE
        
        in presenza di lattosio: ✅
        esso viene scisso in glucosio e galattosio
        
        1 more item...
        
        in assenza di lattosio: ❌
        l'operone è inibito da un repressore
        
        =
        
        OPERONE LAC
        
        📍 GLUCOSIO → REPRESSORE
        la presenza di glucosio del terreno di coltura
        → INIBISCE l'operone
        perchè il glucosio è un prodotto finale
        
        CAP
        (catabolite activator protein)
        è una proteina attivatrice del catabolismo (di lattosio) che presenta un sito allosterico di legame per cAMP
        cAMP
        catabolita/secondo messaggero che indica la concentrazione di glucosio nella cellula
        
        2 more items...
        
        ◻︎ OPERONE REPRIMIBILE
        = anabolico
        
        =
        
        OPERONE TRIPTOFANO
        
        1 more item...
        
        GENI di CONTROLLO di un operone
        
        sequenza di basi, in parte sovrapposta al promotore, e si trova a valle dei geni strutturali
        
        OPERATORE
        
        seq di basi = gene che codifica per proteine che hanno il compito di attivare o inibire l'attività dell'operone
        
        REGOLATORE
        
        nell'operone LAC
        il gene regolatore codifica per una proteina repressore
        
        1 more item...
        
        seq di basi che contiene in parte l'operatore e talvolta un sito regolatore
        è il SITO di LEGAME per l'RNApol
        
        PROMOTORE
    - - siti di legame, sul trascritto, per determinati metaboliti
        
        il legame di una determinato metabolita al suo riboswitch determina un cambio conformazionale del mRNA che determina una mascherazione del sito di inizio di traduzione
        
        1️⃣ RIBOSWITCH
        
        alcune molecole repressore sono in grado di riconoscere il trascritto e innescarne la degradazione
        la degradazione avviene tramite i RIBOZIMI (deformazioni delle anse che aveva formato l'mRNA) strutture catalitiche capaci di attivare la self-degradazione del messaggero
        
        2️⃣ RIBOZIMI