Cap. 17 Regolazione dell’espressione genica negli

Eucarioti. Pp. 493-502, 508-510

Sintesi 171. La regolazione negli Eucarioti dipende da sequenze

regolatrici a monte del gene, e da fattori di trascrizione2. I fattori di trascrizione comprendono varie proteine che

stabiliscono contatti col DNA3. In organismi complessi, molti geni sono disattivati

tramite metilazione della citosina4. Esistono varie forme di controllo post-trascrizionale

Regolazione negli EucariotiFattori trascrizionaliOperano in trans: sono molecole diffusibiliAttivatori, repressori

Sequenze regolatriciAttive solo in cis: sono siti del DNAPromotori (vicini), enhancer, silencer (lontani)

GGGCGG CCAAT TATA-110 -40 -30 1

“GC” box “CCAAT” box “TATA” box

Schema di promotore

Controllo positivo e negativo

Zinc-finger Leucine zipper helix-turn-helix

Alcune proteine che si legano al DNA

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. Trascrizionale2. Maturazione alternativa3. Trasporto differenziale4. Traduzionale5. Di degrado dell’mRNA6. Di degrado della proteina

Maturazione alternativa: calcitonina e CGRP

30 mila geni sono pochi o abbastanza?

Looking for speech genes

Bishop (2002)

In the portions of the genome that differ between chimpanzee and human, can we find a gene or genes that are crucial for language?

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)

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)

Species-specific gene expression patterns: Large changes in gene expression in the human brain.

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

Regioni cromosomiche attive hanno struttura meno condensata che le rende sensibili all’azione della DNA-asi

Eritroblasti:Taglio delle regioni per la beta-globina e l’ovoalbumina