19.06.2013 Views

Regolazione dell'espressione

Regolazione dell'espressione

Regolazione dell'espressione

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

•Procarioti concetto di operone

Regolazione positiva “attivatori”

Regolazione negativa “repressori”

Regolazione inducibile

• regolazione reprimibile

• gene regolatore


L’espressione dei geni sono controllati da

segnali extracellulari

•In assenza di regolazione i geni hanno

una trascrizione minima o basale

•Reclutamento della RNA polimerasi

•Legame cooperativo


•RNA


Assenza di lattosio


Presenza di lattosio


• IPTG induttore artificiale (isopropil-1-tiob-D-galattoside)

inattiva il repressore

lac e consente l'espressione del

frammento clonato nel vettore

• Xgal (5-Bromo-4-cloro-3-indolil-b-Dgalattoside)

che viene metabolizzato a

composto blu dalla b-galattosidasi.


L’attenuazione

1) la terminazione è regolata dalla velocità di traduzione dell’attenuatore al 5’

“regione leader”.

2) i livelli di tTNA-Trp controllano la velocità di traduzione. Abbondante tRNA-

Trp determina la formazione di forcine sull’attenuatore con il rilascio della

polimerasi.

3) la struttura dell’RNA sull’attenuatore “forcina” causa la terminazione in

presenza di tRNA-Trp


Regolazione post-

trascrizionale o a livello della

• 5’-UTR dell’mRNA

traduzione

• Concentrazione di specifici tRNA

• Repressori che inibiscono il legame del

ribosoma al codone d’inizio

• Cambiamenti di struttura dell’RNA


CAP o CRP lega il DNA come dimero

mentre il repressore LacI come tetramero


Elementi di riconoscimento dei fattori di trascrizione


1. Riconosce un DNA a doppio filamento

2. sequenze palindromiche con ripetizioni invertite

3. Ciascun “emisito” lega una subunità del

repressore


• N-terminale

• C-terminale

Repressore Lac


CAP o CRP


Fagi


Ciclo dei fagi

genoma di 50 Kb e 50 geni

lisogenico


Geni precoci sono necessari per la fase

tardiva


Antiterminazione


Antiterminazione


•Geni precoci immediati e tardivi (N, CRO) sono necessari sia per il ciclo

litico che per la lisogenia


1) due geni repressori (cI e CRO) e tre promotori

2) la lisogenia è mantenuta dal repressore cI il quale

lega gli operatori OR ed OL bloccando PL e PR ed i

geni precoci immediati

3)

• PRM repressor maintenance

• cI lambda repressor

• CRO control of repressor

X

• Forte

• Non hanno bisogno

• di attivatori

• Debole

ha bisogno

di attivatori


Mappa di regolazione


1) Controllo autogeno di mantenimento del repressore

auto-repressione dovuto all’aumento di concentrazione

2) i dimeri interagiscono tra loro formando un ottamero


1) I geni cII e cIII sono necessari ad attivare la trascrizione a livello PRE

1) La presenza del repressore mantiene la propria sintesi

2) i prodotti dei geni cII e cIII del gene precoce ritardato sono necessari alla RNA

polimerasi per iniziare la trascrizione a livello di PRE (right establishment)

3) cII attiva promotori deboli come PRE e cIII ne inibisce la sua degradazione

4) la trascrizione a partire da PRE porta alla trascrizione del repressore cI il quale

blocca CRO instaurando la lisogenia


1) i dimeri si legano in modo cooperativo

2) i siti di legame degli operatori sono separati da spaziatori

3) i siti sono numerati da “1” più vicini al sito d’inizio, a “3” a monte

del promotore come (OR1-OR3)

4) il sito 1 è quello con maggiore affinità gli altri minore affinità e

legano con minore concentrazione del fattore


• Enhancer attiva il promotore

più vicino a qualunque

distanza

• Porta alla formazione di

complessi che interagiscono

direttamente o

indirettamente con il

promotore

• Agiscono in modo

bidirezionale in qualunque

orientamento

• Elemento CAAT

• Spesso si trovano più copie

di questi elementi

“modulari”, perciò legano

vari tipi di fattori di

trascrizione

• Agiscono in cis


• Aumentare la concentrazione di attivatori vicino al promotore

• Aumentano la frequenza della trascrizione

• Funzionano stabilendo interazioni proteina-proteina con i fattori

basali

• La repressione è raggiunta influenzando la struttura della

cromatina o legando o nascondendo gli attivatori

• Lo stimolo della trascrizione da parte degli enhancer è

indipendente dall’orientamento e dalla posizione


Enhancer di SV40 agisce sui geni precoci e

tardivi in entrambe le direzioni


• 1) struttura della cromatina

• 2) Enhancer generale e siti di legame del repressore Mig1

“indotto dal glucosio” regolano l’induzione o repressione

• 3) GAL4 è regolato negativamente da GAL80 che si sposta tra

nucleo e citoplasma

• 4) Gal80 è regolato negativamente nel citoplasma da Gal 3 che

è attivato dall’induttore galattosio


Tre classi di attivatori

• 1) veri attivatori (formano contatti diretti col DNA

ed agiscono formando contatti con l’apparato basale

di trascrizione) o mediati “indiretti” da un coattivatore.

• a) fattore tessuto specifico;

• b) attivazione mediata da modificazioni chimiche “fosforilazione”;

• c) attivazione mediata da un ligando (recettori steroidei);

• d) la disponibilità dell’attivatore può dipendere dal legame al

repressore (NF-kB)

• e) partner alternativi possono determinare attività o inattività; esempio

“HLH”

• f) attivazione da taglio proteolitico da un precursore inattivo

• 2) antirepressori agiscono solo su stampi di

cromatina e reclutano enzimi e/o complessi di

rimodellamento della cromatina

• 3) proteine architettoniche regolano la

struttura del DNA curvandolo e riunendo le proteine

legate


Attiva i geni k delle Ig nei linfociti B


Omeodominio geni omeobox

e geni umani Hox


1) Forma un ansa di circa 23 aa

che sporge dal sito di legame dello

zinco che viene chiamata Cys2/His2

2) recettori steroidei hanno

Cys2/Cys2. Si legano al DNA come

dimeri omo o eterodimeri

il primo dito controlla quale sequenza

viene legata ed il secondo controlla la

distanza tra le posizioni “viola e

verde”


Recettore degli estrogeni


Cerniera di leucina alfa elica con leucina ogni sette posizioni, i

gruppi idrofobici interagiscono mentre sull’altra faccia si

trovano quelli carichi. Adiacente ad ogni cerniera c’è un altro

dominio di legame al DNA carico denominato bZIP zipper

basico


Formano sia omo che eterodimeri


HLH Helix-loop-Helix si trova generalmente in

geni che regolano lo sviluppo

Ogni elica interagisce attraverso residui

idrofobici da un lato e carichi dall’altro

No tutte hanno un dominio di legame al

DNA la specificità di legame dipende dal

dimero


1) Scivolamento dell’ottamero

2) Trasferimento

3) Rimozione completa del DNA dall’ottamero

4) rimozione di H2A-H2B


1) Switch mating type/sucrose non fermenting

2) CHD chromodomain elicase DNA-binding o NuRD sono repressori

3) alcuni fanno scivolare il DNA

4) altri possono rimuovere l’ottamero

2) ISWI influenza il posizionamento legando il DNA linker e la coda di H4

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!