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LA TRASCRIZIONE NEGLI EUCARIOTI - Coggle Diagram
LA TRASCRIZIONE NEGLI EUCARIOTI
si verifica nel nucleo
avviene per mezzo di tre RNA polimerasi nucleari e una mitocondriale
RNA polimerasi II
è la polimerasi più complessa
lega ai geni che codificano per i polipeptidi
lega ai geni responsabili della codifica di
piccoli RNA nucleari (
snRNA
)
che hanno ruolo enzimatico nel complesso dello spliceosoma
microRNA (
miRNA
)
che sono RNA non codificanti
RNA polimerasi III
ha come struttura di riferimento geni che codificano per
piccoli RNA nucleolari (
snoRNA
)
RNA citoplasmatici (
scRNA
)
tRNA
RNA polimerasi I
ha come struttura di riferimento i geni che codificano per RNA ribosomiali in particolare
28S
5.8S
sono tipi di RNA ribosomiali e la S sta per
Svedberg
è un'unità di misura detta
coefficiente di sedimentazione
18S
ha un'unità di trascrizione particolarmente complessa
è formata da
esoni
(sequenze codificanti) ed
introni
(sequenze non codificanti)
negli stessi organismi eucarioti gli esoni hanno la stessa lunghezza, gli introni hanno lunghezza diversa
presenta un
promotore core
detto anche
promotore basale
indica il punto di inizio della trascrizione (punto +1)
sono fondamentali le
sequenze consenso
, presenti in punti specifici del DNA divise in
elementi prossimali
più vicini al promotore core
elementi distali
più lontani dal promotore core
possono essere presenti più elementi consenso in uno stesso promotore core
facendo si che il promotore core interagisca con più
fattori generali di trascrizione
in quella che viene definita
trascrizione basale
i più importanti elementi di consenso sono
TATA
forma il
TATAbox
situata a -25 nucleotidi dal punto di inizio
la rottura dell'elica è più facile in quanto essendoci più timine e adenine i legami a idrogeno sono di meno e la rottura dell'elica è più facile
lega il fattore
TBP (TATA Binding Protein)
nella regione TATAbox provoca denaturazione del DNA
prima di legarsi al fattore TBP la TATAbox si lega al fattore
TFIID
insieme ad altri fattori che formano il
complesso di inizio della trascrizione
tra cui
TFIIE
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TFIIH
2 more items...
TFIIF
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DPE
associati alla famiglia delle
TAFs
questi due elementi possono sostituire il TATAbox o anche conviverci se posizionati in punti diversi dello stesso promotore core
BRE
INR
sono definiti tali in quanto indispensabili per le cellule e presenti in ogni tipo di esse
una volta sintetizzato il frammento di
mRNA
non è ancora maturo e si definisce
pre-mRNA
o
trascritto primario
andrà incontro ad una serie di modificazioni che rientrano nel processo di
maturazione del pre-mRNA
dal quale si originerà la molecola di mRNA
le reazioni di maturazione avvengono in concomitanza con il processo di trascrizione e non dopo
l'mRNA maturo potrà passare per il poro nucleare, arrivando al citoplasma
capping
consiste nella formazione di un cappuccio grazie all'aggiunta di
7-metil guanosina
all'estremità 5' di un pre-mRNA
ciò avviene subito dopo l'inizio del processo di allungamento
avviene mediante due reazioni enizmatiche che coinvolgono gli enzimi
guanilil-transferasi
la loro attività prevede che un nucleotide guanosina metilato nella posizione 7 si leghi al nucleotide all'estremità 5' del pre-mRNA
ciò avviene tramite un legame 5'-5', più forte del classico 3'-5' e difficilmente degradabile dalle ribonucleasi
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guanina metiltransferasi
splicing
la sua funzione è quella di rimuovere gli introni e ricucire gli esoni
si formano due siti di taglio
uno all'estremità 5'
uno all'estremità 3'
la regione intermedia è l'introne, sequenza non codificante che deve essere rimossa
è fondamentale il
punto di ramificazione
sulla sequenza intronica
ha la funzione di reclutare il complesso proteico dello
spliceosoma
, essenziale nel processo
è costituito da subunità ribonucleoproteiche
U1
U2
fondamentali per identificare le sequenze non codificanti e legarvici
alcune rimuovono gli introni altre ricuciono le sequenze esoniche rimaste monche a causa della rimozione dell'introne
delle volte il legame tra spliceosoma e RNA può essere inibito da proteine che prevengono l'eliminazione di un frammento
esiste una particolare tipologia chiamata
splicing alternativo
consiste nella non rimozione di alcune sequenze introniche
ciò porta alla sintesi di proteine diverse e giustifica come possano essere prodotte tante proteine a partire dall'informazione contenuta nel nostro DNA
a seconda della disposizione degli esoni nell'mRNA maturo dipenderà il tipo e la funzione della proteina corrispondente
aggiunta di una catena di poli-A
è l'ultimo processo di rimaneggiamento e coinvolge la regione 3' dell'RNA
tra le sequenze trascritte sarà già presente la sequenza
AAUAAA
su questa sequenza agisce una polimerasi differente, la
poli-A polimerasi
riconosce la sequenza e taglia 10-35 nucleotidi a valle di questa sequenza
continua a polimerizzare il filamento legando in posizione 3' una coda di adenine di circa 50-250 basi
ciò senza utilizzare uno stampo
questa coda è fondamentale per l'emivita dell'RNA
nel citoplasma, la degradazione dell'RNA comincerà da questa coda
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con la sua formazione inizia la terminazione del processo di trascrizione
differenze con l'mRNA procariotico
l'mRNA procariotico codifica per più proteine; invece ogni mRNA eucariotico codifica per una specifica proteina
tutta l'informazione risiede nel singolo filamento di mRNA e attraverso il codice genetico questa verrà tradotta in un polipeptide
il codice genetico è la lettura delle sequenze di basi del filamento tre nucleotidi per volta
nell'mRNA eucariotico è presente il capping, una coda di poli-A e l'attività di splicing
struttura di un gene
procedendo in direzione 5'-3' ci sono
un capping nella regione 5'
questa regione è detta
leader
o
UTR
(untraslated region)
individua da quale codone di inizio (AUG) cominciare la traduzione
presenta sequenze di riferimento per la regolazione e siti di legame per i ribosomi
sequenza
Shine-Dalgarno
presente nell'RNA procariotico
interagisce con una sequenza di nucleotidi dell'RNA ribosomiale 16s
sequenza
Kozak
presente nell'RNA eucariotico
riconosce il sito di partenza per la traduzione e per la codifica della proteina
regione codificante
e presente solo sull'RNA
comincia con un
codone di inizio
e termina con un
codone di stop
il codone è una tripletta di nucleotidi che codifica per un amminoacido
l'eccezione sono i codoni di stop che interrompono la traduzione e sono 3
sequenza
trailer
o
3'-UTR
in posizione 3'
regola la degradazione dell'RNA a partire dalla coda di poli-A
l'mRNA può andare incontro ad inattivazione grazie all'intervento dei
miRNA (microRNA)
piccoli filamenti di RNA che hanno il compito di modificare la destinazione dei messaggeri
le modificazioni epigenetiche
sono legate a complessi proteici che si staccano e attaccano al DNA rendendo sue specifiche porzioni più o meno accessibili
il fine è modificare l'associazione degli istoni e permettere o impedire al gene di partecipare alla trascrizione
presenta elementi di controllo
prossimali
a -80 e -100 nucleotidi dal punto d'inizio come
GC box
CAAT box
distali
lontani numerosi basi dal punto di inizio
silencer
sono siti di legami repressori trascrizionali
creano i presupposti per la condensazione della cromatina al fine di silenziare un gene
effettuano il loro compito insieme a proteine come i corepressori che fanno da tramite tra repressori ed enzimi
il repressore trascrizionale silenzierà il gene tramite una metilazione degli istoni grazie ad una metiltransferasi
la metilazione ha funzione diversa rispetto ai procarioti dove ha funzione difensiva nella protezione dal taglio da parte di enzimi di restrizione
enhancer
sono siti che interagiscono con proteine tessuto-specifiche con l'obiettivo di produrre in maggiore quantità il gene trascritto
si legano due sequenze molto distanti e questo causa modificazioni
interagiscono dei coattivatori che portano alla formazione di un loop
dove vengono richiamati i complessi di rimodellamento della cromatina
fondamentali per le modificazioni, l'efficienza e la velocità della trascrizione
comandano la trascrizione di un gene e definiscono la quantità di esso trascritta
regolano l'attività dell'RNApol II