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Fasi della Trascrizione nei Procarioti, Regolazione espressione genica:…
Fasi della Trascrizione nei Procarioti
1 Inizio Trascrizione
L’oloenzima si lega a sequenze promotrici conservate:
-10 (TATAAT) e -35 (TTGACA), distanti 15-17 nucleotidi.
Si forma la
bolla di trascrizione
(~17 bp), aprendo la doppia elica del DNA.
La sintesi inizia, e il fattore σ si stacca dopo i primi nucleotidi.
2 Allungamento
La RNA polimerasi (core α₂ββ’) si sposta lungo il filamento stampo (3’→5’).
Sintetizza mRNA in direzione 5’→3’, usando NTPs complementari.
La bolla di trascrizione si mantiene (~17 bp), con il DNA che si riavvolge dopo la trascrizione.
Proofreading:
meccanismo rudimentale per correggere errori tramite idrolisi.
Proteine regolatrici (NusA, NusG) modulano velocità e stabilità.
3 Terminazione
Indipendente da Rho (intrinseca):
Sequenza ricca di GC forma una forcina (hairpin loop) nell’mRNA.
Sequenza di poli-U indebolisce il legame RNA-DNA, rilasciando l’mRNA.
Dipendente da Rho:
La proteina Rho (ATP-dipendente) si lega al sito rut dell’mRNA.
Si sposta verso la RNA polimerasi, rompe il legame RNA-DNA e termina la trascrizione.
Bloccare trascrizione impedisce sintesi proteica = morte batterio
Regolazione espressione genica: Operone Lac
L’operone lac di E. coli regola il metabolismo del lattosio ed è un esempio di mRNA policistronico (codifica più proteine: lacZ, lacY, lacA).
In assenza di lattosio (regolazione negativa):
Il gene lacI produce il repressore LacI, che si lega all’operatore (O).
Questo blocca l’RNA polimerasi, impedendo la trascrizione di:
lacZ:
β-galattosidasi (scinde lattosio in glucosio e galattosio).
lacY:
permeasi (trasporta lattosio nella cellula).
lacA:
transacetilasi (funzione meno chiara).
In presenza di lattosio (induzione):
Il lattosio si converte in allolattosio, che si lega a LacI, inattivandolo.
LacI non si lega più all’operatore, permettendo all’RNA polimerasi di trascrivere i geni.
Regolazione positiva (CAP)
Quando il glucosio è basso, aumenta il cAMP, che si lega alla proteina CAP.
CAP si attacca al promotore, favorendo la trascrizione dell’operone lac.
Se il glucosio è alto, cAMP è basso, e la trascrizione è meno efficiente.
E. coli preferisce il glucosio; senza glucosio né lattosio, il batterio muore.