Transcript Trascrizione 1

I meccanismi di catalisi della sintesi
di DNA e RNA sono identici
U
U
OH
Ribo-nucleotide trifosfato
TRASCRIZIONE
Non ha bisogno di innesco
Inizia a livello di un promotore
La RNA polimerasi è totalmente processiva
Assenza di efficace proof-reading
L’RNA prodotto si stacca subito dal DNA
Accurata regolazione a livello di ogni singolo gene
Trascrittoma = insieme dei trascritti presenti in una cellula
Sito di inizio
posizione +1
Posizioni
-
Posizioni +
DNA
ALLUNGAMENTO
INIZIO
(regolazione)
RNA
Comlesso chiuso
Complesso aperto
TERMINAZIONE
Trascrizione
iniziale
TRASCRIZIONE
STRUTTURA PROMOTORE PROCARIOTICO
(PRIGNOW BOX)
T
G
A
C
PROMOTORE FORTE:
struttura più simile
alla sequenza consenso
RNA POL PROCARIOTICA
•
•
•
•
•
beta
beta ‘
alfa 1
alfa 2
omega
Core enzimatico inizia la trascrizione “a
caso”
+
• Sigma
(oloenzima)
La trascrizione
inizia solo in corrispondenza di un promotore
(sequenze -10 e -35)
Media l’apertura
del DNA
(AA aromatici)
Presente in promotori
particolarmente forti
Sito di inizio
della trascrizione
Molecole intercalanti del DNA
Molecole idrofobiche e planari
Bromuro di etidio
Acridine
Acridine orange
DNA
AA aromatici
RIPARAZIONE ACCOPPIATA ALLA TRASCRIZIONE
Se la polimerasi si blocca
(p.e: dimero di T)
Interviene TRCF
(Transcription Repair Coupling Factor)
che
“spinge” o “scaccia” la polimerasi
recluta Uvr(A)BC
Proteina rho
simile a TRCF
TERMINAZIONE rho-indipendente
terminatore
Mutazioni
“negative”
Regolazione trascrizionale
in procarioti
Sito di legame
dell’attivatore
Sito di legame del
repressore
CAP: Catabolite Activator Protein
oppure
CRP: cAMP Receptor Protein
attiva solo con alto cAMP = basso GLUCOSIO
OPERONE LATTOSIO
Lattosio assente
Lattosio presente
OPERONE
TRIPTOFANO
Poco
Trp
attivazione
Molto Trp
repressione
NEGLI EUCARIOTI
VARI LIVELLI DI CONTROLLO DELLA ESPRESSIONE GENICA
NEI PROCARIOTI:
soprattutto a livello
TRASCRIZIONALE
IN BATTERI:
UNA SOLA POLIMERASI
IN EUCARIOTI:
3 TIPI DIVERSI (I, II e III)
POL II MEDIA LA TRASCRIZIONE DEGLI mRNA
Intervento di numerosi fattori che regolano l’inizio della trascrizione
General
Transcription Factors
Complesso del
MEDIATORE
Fattori
di rimodellamento
della cromatina
INIZIO
DELLA
TRASCRIZIONE
FATTORI GENERALI DI TRASCRIZIONE
- 28
+1
necessari (ma non sufficienti) per attivare la trascrizione
fattore
TBP
80°
TATA BOX
TBP
INIZIO DELLA
TRASCRIZIONE
ALLA TATA-BOX
(legato ai TAF)
• riconosce la TATA box
• piega il DNA
COMPLESSO DI
PRE-INIZIO
TFIIE e TFIIH
Mediano la transizione
da complesso chiuso - aperto
ULTIMO EVENTO
fosforilazione della coda
della pol II
Varie ripetizioni del peptide
Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser
TRASCRITTO
PRIMARIO
GENE STRUTTURALE
FATTORI TRASCRIZIONALI
in “TRANS”
(proteine )
ELEMENTI
“IN CIS”
( Sequenze
del promotore)
DISAGGREGAZIONE
DEI
NUCLEOSOMI
CONTROLLO COMBINATORIO
I FATTORI TRASCRIZIONALI (ATTIVATORI)
RECLUTANO:
• proteine che richiamano la RNA pol II
• fattori attivi nello smantellamento dei
nucleosomi e sul rimodellamento della
cromatina
• fattori che stimolano l’inizio o
l’allungamento
ENZIMI
MODIFICATORI DEI NUCLEOSOSMI
HAT
RIMODELLAMENTO
SWI / SNF
ATPasi
EUCROMATINA
ETEROCROMATINA
ELICA
DI
RICONOSCIMENTO
INTERAZIONI PROTEINE - DNA
ZINC FINGERS
LEUCINE ZIPPER
AMINOACIDI IDROFOBICI
A DISTANZA DI 7 aa
(1 GIRO DI ELICA = 3.6 aa)
LEUCINE ZIPPER
DOMINIO
ELIX-LOOP-ELIX
b-HLH
dimerizzazione
Legame al
DNA
32P
DETERMINAZIONE
DEI SITI DI ATTACCO
DI FATTORI TRASCRIZIONALI
(footprinting)
Marcatura al 5’ con una chinasi
Trasferimento
del fosfato gamma (32P)
di un ATP
TAGLIO
CON
ENDONUCLEASI
ASPECIFICA
SEPARAZIONE
ELETTROFORETICA
SU GEL DI
POLIACRILAMMIDE
IN PRESENZA DI
DNA
TETRAMERO
H3-H4
+
DNA
2 DIMERI
H2A-H2B
SMANTELLAMENTO E RICOSTRUZIONE
DEL NUCLEOSOMA
SMANTELLAMENTO
RICOSTRUZIONE
FACT
Facilitates chromatin
transcription