Cap. 17 Regolazione
dell’espressione genica negli
Eucarioti. Pp. 493-502, 508-510
Sintesi 17
1. La regolazione negli Eucarioti dipende da sequenze
regolatrici a monte del gene, e da fattori di trascrizione
2. I fattori di trascrizione comprendono varie proteine che
stabiliscono contatti col DNA
3. In organismi complessi, molti geni sono disattivati
tramite metilazione della citosina
4. Esistono varie forme di controllo post-trascrizionale
Regolazione negli Eucarioti
Fattori trascrizionali
Operano in trans: sono molecole diffusibili
Attivatori, repressori
Sequenze regolatrici
Attive solo in cis: sono siti del DNA
Promotori (vicini), enhancer, silencer (lontani)
Schema di promotore
GGGCGG
-110
CCAAT
-40
“GC” box
“CCAAT” box
TATA
-30
“TATA” box
1
Controllo positivo e negativo
Alcune proteine che si legano al DNA
Zinc-finger
Leucine zipper
helix-turn-helix
Zinc-finger: struttura (C2H2)
Ci sono zinc-fingers con struttura C4 (4 cisteine) e C6 (6 cisteine)
Zinc-finger: Il recettore dell’estrogeno, ER
Un dimero di ER si inserisce nel solco maggiore del DNA,
provocando l’apertura della doppia elica
Leucine-zipper
Due eliche (Jun e Fos), tenute insieme da legami
idrofobici fra leucine
Tipico degli Homeo-box
Vari livelli di
controllo
dell’espressione
genica
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Trascrizionale
Maturazione alternativa
Trasporto differenziale
Traduzionale
Di degrado dell’mRNA
Di degrado della proteina
Maturazione alternativa: calcitonina e CGRP
30 mila geni
sono pochi o
abbastanza?
Looking for speech genes
In the portions of the genome that differ between
chimpanzee and human, can we find a gene or genes
that are crucial for language?
Bishop (2002)
Speech genes?
Famiglia KE con una grave forma di dislessia
(incapacità di sviluppare un discorso articolato)
Mutazione nel gene FOXP2
Risonanza magnetica in membri della famiglia KE
Albero evolutivo di FOXP2
Abbiamo trovato il gene per il linguaggio?
Looking for speech genes:
gene expression comparisons
Enard et al. (2002)
Species-specific gene expression patterns: Large
changes in gene expression in the human brain.
We have largely the same genes as chimpanzees, and these
genes do the same things in much of our bodies, but not in the
brain Enard et al. (2002)
Geni inattivi sono metilati
Contengono residui di 5-metil-citosina
Il contenuto di 5-metil-citosina è inversamente correlato al
livello di espressione genica
Sostituendo alla citosina un suo analogo non metilabile, la
5-azacitidina, si attivano geni normalmente inattivi
Eritroblasti:
Taglio delle regioni per la beta-globina e l’ovoalbumina
Regioni cromosomiche attive hanno struttura meno
condensata che le rende sensibili all’azione della DNA-asi