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MODIFICHE POST-TRASCRIZIONALI - Coggle Diagram
MODIFICHE POST-TRASCRIZIONALI
CAPPING
avviene all'
estremità 5'
dopo la trascrizione di almeno 40 nucleotidi
operano 3 enzimi
guanil-transferasi
catalizza il legame fosfodiesterico tra il fosfato beta dell'adenina e la guanina da lui trasportata
si ottengono 3 ponti fosfato che agganciano la guanina al trascritto prodotto (legame 5'-5')
metil-transferasi
aggancia un metile nella posizione 7 della guanosina, formando la 7-metilguanosina che è il vero e proprio CAP
indispensabile per la cap-binding proteine durante il processo di traduzione
RNA trifosfatasi
rimuove un fosfato gamma dal primo nucleotide trascritto (adenina)
funzioni
riconoscimento per la traduzione
regolazione dell'esportazione nucleare
protezione dalla degradazione
ruolo nello splicing
i trascritti di mRNA che subiscono modificazioni post-trascrizionali sono chiamati
hnRNA
splicing e capping è meglio definirli come
modifiche co-trascrizionali
SOLO negli eucarioti
FOSFORILAZIONE DI CTD
è il segnale che permette di effettuare queste modifiche
si ha la ripetizione di decine di volte di
7 amminoacidi
nel
CTD
(C-terminal domain) di cui da ricordare ci sono due serine: la
serina 2
e la
serina 5
il segnale è quindi generato dalla fosforilazione del gruppo ossidrile delle due serine e i segnali sono diversi:
fosforilazione sulla
serina 5
poli-adenilazione
fosforilazione su
entrambe le serine
splicing
fosforilazione sulla
serina 2
capping
POLIADENILAZIONE
avviene all'estremità 3'
taglio dell'mRNA
da un'endonucleasi
aggiunta della coda poli-A
(circa 200-250 adenine) da parte dell'enzima poli-A polimerasi
riconoscimento del segnale di poliadenilazione
: la RNA-pol II trascrive una sequenza di segnalazione AAUAAA (che è anche la sequenza di terminazione)
3 funzioni
stabilità
previene la degradazione
esportazione
riconoscimento per il trasporto nucleare
traduzione
favorisce il reclutamento del ribosoma
SPLICING
PUNTI DI RIFERIMENTO
3' accettore di splicing
è la giunzione introne-esone
AG
adenina di branching
5' donatore di splicing
è la giunzione esone-introne
GU
sequenza polipirimidinica
spostata verso il 3' accettore
COME AVVIENE?
è una reazione di doppia transesterificazione
si crea un legame fosfodiesterico e si forma un
cappio
rimane libero l'
ossigeno in 3'
dell'esone 1 che anche lui compie un attacco nucleofilo agganciandosi al
fosfato dell'estremità 3'
accettore di splicing
l'
OH
libero in 2' dell'
adenina di branching
, con il suo ossigeno molto elettronegativo, fa un
attacco nucleofilo sul fosfato in 5'
del donatore di splicing
si crea quindi un legame fosfodiesterico 5'-3' che
salda i due esoni
ed elimina l'introne
SPLICEOSOMA
macchinario molecolare fondamentale per far avvenire lo splicing: funge da
ponte molecolare
è formato da diverse subunità
5 small nuclear RNA
(snRNA)
hanno una sequenza complementare alle regioni della giunzione esone-introne
riconoscono infatti le giunzioni di splicing e l'adenina di branching mettendoli in contatti tra di loro
snRNP
sono complessi tra proteine e snRNA e sono 5
U4
U5
U2
ha un snRNA che ha un sequenza complementare con la sequenza che si trova a cavallo della A di branching
U6
sequenza leggermente diversa ma che riesce comunque a legarsi al 5' donatore di splicing
U1
ha un snRNA che ha una sequenza complementare al donatore di splicing
come agiscono?
fattori di splicing
altre proteine
SPLICING ALTERNATIVO
SITO ACCETTORE ALTERNATIVO
INTRONE TRATTENUTO
SITO DONATORE ALTERNATIVO
ESONI MUTUALMENTE ESCLUSIVI
SKIPPED EXON
SELF-SPLICING
con meccanismo auto-catalitico
con guanina esterna
i ribozimi sono capaci di fare autosplicing (es. gli rRNA)
ESEMPI DI MUTAZIONI PATOLOGICHE DELLO SPLICING
BETA-TALASSEMIA
mutazione a carico del gene della beta-globina, in particolari mutazioni che colpiscono le giunzioni di splicing al 5' e al 3'
portano a ritenere l'introne 1, a trattenere solo una porzione al 5' dell'introne 1 oppure a saltare l'esone 2
in tutti i casi si produce una proteina non funzionante col rischio di portare alla beta-talassemia
FIBROSI CISTICA
mutazione al gene CFTR, in particolare mutazioni che vanno a colpire la sequenze polipirimidinica dell'introne 8 del gene
causa il salto dell'esone 9
NON si produce la proteina CFTR, ma una non funzionante
EDITING DELL'mRNA
rende possibile che da un gene si generino più proteine
avviene per inserzione, delezione o sostituzione di basi
un esempio avviene nei geni che codificano per le Apo proteine (componenti proteiche che differenziano i vari tipi di lipoproteine)
Il gene dell'apolipoproteina B produce due varianti: Apo B100 e Apo B48
Apo B100 è la proteina normale, mentre Apo B48 viene trascritta quando nell'intestino una citosina viene convertita in uracile; quindi la sequenza CAA diventa UAA che è un codone di stop