TRASCRIZIONE NEGLI
EUCARIOTI
Due tappe nella regolazione dell'inizio della
trascrizione
Attivazione trascrizionale per interazione
diretta
Attivazione trascrizionale tramite complessi
"mediatori"
Il dominio "elica-giro-elica" (HTH)
Il complesso d'inizio di Pol-II
Quattro meccanismi di repressione
Enhancers ed Silencer "isolatori"
Il termine splicing (in italiano letteralmente "saldatura")
indica uno dei processi maturazione del trascritto
primario dei geni discontinui. Il macchinario della sintesi
proteica cellulare è in grado di tradurre solo gli RNA
messaggeri che contengono segmenti continui di
codoni, non ha modo di identificare ed evitare un blocco
di sequenze non codificanti.
Quindi, i trascritti primari dei geni devono avere i loro
introni rimossi prima che avvenga la traduzione in
proteine. È proprio attraverso lo splicing dell'RNA che
gli introni vengono rimossi dal pre-mRNA. Questo
processo converte il pre-mRNA in un messaggero
maturo e deve essere molto preciso per evitare la
perdita o l'aggiunta anche di un singolo nucleotide nei
punti in cui gli esoni vengono uniti.
Splicing
Chimicamente lo splicing avviene per due successive reazioni,
grazie alle quali i legami vengono rotti e altri nuovi formati.
Queste reazioni sono mediate da un meccanismo molecolare che
coinvolge più componenti, chiamato spliceosoma. Le sue
dimensioni sono simili a quelle di un ribosoma ed è composto da
circa 150 proteine e da subunità. Sono proprio queste ultime a
riconoscere, con molta probabilità, le sequenze ai confini introneesone ed a partecipare alla catalisi della reazione.
Le subunità sono chiamate ribonucleoproteine nucleari
(snRNP, small nuclear ribonuclear protein). Le snRNP rivestono
tre ruoli nello splicing: riconoscono il sito di splicing 5' e il punto di
ramificazione; portano questi siti vicini quando occorre e
catalizzano il taglio e la giunzione dell'RNA.
Sono proprio queste interazioni e i successivi riarrangiamenti che
ne conseguono che guidano la reazione di splicing e
contribuiscono alla sua precisione.
Autosplicing
Alcuni rari introni sono capaci di "autocatalisi", ovvero la
parte intronica dell'RNA trascritto è un "ribozima" che
catalizza la propria escissione.
Questo meccanismo, definito "autocatalitico" perché può
avvenire anche in completa assenza di proteine,
riguarda introni di alcuni geni degli organelli, dei geni
nucleari codificanti l'rRNA di qualche eucariote e di
qualche gene procariotico.
Splicing alternativo
Questa ricorrenza non è straordinaria.
Gli introni possono essere escissi in maniere diverse, è il
caso dello splicing alternativo - cioè il processo
attraverso il quale, mediante un diverso arrangiamento
degli esoni, da uno stesso gene possono derivare
diverse proteine, dette isoforme.
Circa l'60% dei geni degli Eucarioti superiori subisce lo
splicing alternativo. Sull'mRNA è possibile individuare
dei siti di splicing "forti" e altri siti "deboli"; questi ultimi
sono dei siti criptici ossia siti che normalmente non sono
riconosciuti come siti di splicing e che invece,vengono
identificati come tali, in particolari condizioni. Il
riconoscimento di tali siti permette la produzione di
proteine differenti a partire dallo stesso mRNA.
Sono generalmente riconosciute cinque modalità di splicing alternativo.
Salto dell'esone: un esone può essere eliminato dal
trascritto primario. Questa è la modalità più comune di
splicing nel pre-mRNA dei mammiferi
Esone mutualmente esclusivo: solo uno di due
esoni viene mantenuto nell'mRNA maturo, non
entrambi
Sito di taglio alternativo 5' : viene usato un sito di taglio
al 5' alternativo, cambiando l'estremità 3' dell'esone a
mont
Sito di taglio alternativo 3' : viene usato un sito di taglio
al 3' alternativo, cambiando l'estremità 5' dell'esone a
valle
Introne trattenuto: i siti di taglio di un introne possono non essere
riconosciuti. In questo caso l'introne non viene eliminato dal trascritto di
mRNA. Se l'introne trattenuto si trova nella regione codificante, esso non
deve alterare la cornice di lettura degli esoni. Se avviene il cambiamento di
quest'ultima, esso potrebbe generare una proteina tronca o non funzionale