Compattamento del DNA nei cromosomi
Il DNA cellulare e virale è associato a proteine in complessi detti cromosomi.
Il compattamento è essenziale per vari motivi:
a) contenimento nel ristretto spazio cellulare (o virale)
b) protezione da possibili danni
c) maggiore stabilità per una corretta espressione dell’informazione
d) efficiente trasmissione alle cellule figlie
e) organizzazione strutturale di ordine superiore, che facilita l’espressione genica e la
ricombinazione omologa, che genera la diversità individuale.
Cromosoma eucariotico: metà DNA e metà proteine, la > parte sono istoni (cromatina).
Le proteine non istoniche regolano replicazione, trascrizione, riparo, ricombinazione.
Le proteine della cromatina possono compattare DNA 10.000 volte (da cm a m).
Compattamento avviene in stadi successivi: 1) associazione DNA-istoni =>
nucleosomi, 2) associazione fra nucleosomi vicini, e così via.
Compattamento => < accessibilità per le proteine => < metabolismo del DNA.
La competizione spazio-temporale fra compattamento e accesso di proteine a diverse
regioni del cromosoma è alla base della regolazione dell’espressione genica, che in
ultima analisi dipende da modificazioni enzimatiche ± reversibili dei nucleosomi.
Il compattamento del DNA nei procarioti è mediata da proteine istone-simili, che non
formano nucleosomi, ma il processo è Watson
ancora
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Duplicazione e segregazione dei
cromosomi
I cromosomi eucariotici hanno bisogno dei seguenti elementi non genici, non coinvolti
nella regolazione genica, per una corretta replicazione e segregazione:
- Origini di replicazione: siti d’assemblaggio dei complessi di replicazione (eucarioti: una
origine ogni 30-40 kb; procarioti: una sola origine per cromosoma)
- Centromeri: siti di assemblaggio del cinetocoro, complesso proteico responsabile della
segregazione dei cromosomi replicati (uno per cromosoma)
- Telomeri: complessi proteici localizzati alle estremità dei cromosomi, proteggono da
ricombinazione e degradazione. La telomerasi completa la replicazione dei terminali.
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Il nucleosoma
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Strutture di ordine superiore della
cromatina
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Regolazione della struttura della
cromatina
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