TRASCRIZIONE E

MATURAZIONE MATURAZIONE

DELL’RNA

LA TRASFORMAZIONE LA TRASFORMAZIONE E…E… IL IL PRINCIPIO TRASFORMANTEPRINCIPIO TRASFORMANTE

Esperimenti di GriffithEsperimenti di Griffith

HersheyHershey e e ChaseChase confermano che il “Principioconfermano che il “Principio

Trasformante” è DNA!Trasformante” è DNA!

Lo studio della struttura del DNALo studio della struttura del DNA

La definizione della struttura del DNA: la “doppia elica”La definizione della struttura del DNA: la “doppia elica”

PROGETTI GENOMAPROGETTI GENOMA

IL GENOMA È FATTO SOLO IL GENOMA È FATTO SOLO DIDI GENI?GENI?

~20%~20% ~80%~80%

~80%~80%(64% del genoma totale)(64% del genoma totale) (16% del genoma totale)(16% del genoma totale)

~6%~6% ~94%~94%(1,2% del genoma totale)(1,2% del genoma totale) 18,8% del genoma totale)18,8% del genoma totale)

~80%~80% ~20%~20%(64% del genoma totale)(64% del genoma totale) (16% del genoma totale)(16% del genoma totale)

LA TRASCRIZIONE COME PRIMA TAPPA NEL LA TRASCRIZIONE COME PRIMA TAPPA NEL

FLUSSO DAL FLUSSO DAL GENOTIPOGENOTIPO AL AL FENOTIPOFENOTIPO

LA TRASCRIZIONE E’ IL PROCESSOLA TRASCRIZIONE E’ IL PROCESSO

ATTRAVERSO CUI SI PASSA ATTRAVERSO CUI SI PASSA DAL DAL

LINGUAGGIO DESOSSIRIBONUCLEOTIDICOLINGUAGGIO DESOSSIRIBONUCLEOTIDICOLINGUAGGIO DESOSSIRIBONUCLEOTIDICOLINGUAGGIO DESOSSIRIBONUCLEOTIDICO

DEL DNA A QUELLO RIBONUCLEOTIDICODEL DNA A QUELLO RIBONUCLEOTIDICO

DELL’RNADELL’RNA

ATTRAVERSO LA TRASCRIZIONE NON VENGONOATTRAVERSO LA TRASCRIZIONE NON VENGONO

SINTETIZZATI SOLO GLI RNA CHE CODIFICANOSINTETIZZATI SOLO GLI RNA CHE CODIFICANO

PROTEINE (PROTEINE (mRNAmRNA), MA ANCHE SVARIATI), MA ANCHE SVARIATI

ALTRI TIPI ALTRI TIPI DIDI RNA (RNA (tRNAtRNA; ; rRNArRNA; E PICCOLI; E PICCOLIALTRI TIPI ALTRI TIPI DIDI RNA (RNA (tRNAtRNA; ; rRNArRNA; E PICCOLI; E PICCOLI

RNA NON CODIFICANTI QUALI: RNA NON CODIFICANTI QUALI: snRNAsnRNA; ; snoRNAsnoRNA; ;

scRNAscRNA; ; miRNAmiRNA) CHE SVOLGONO FUNZIONI ) CHE SVOLGONO FUNZIONI

CHIAVE NELLA FISIOLOGIA DELLA CELLULA.CHIAVE NELLA FISIOLOGIA DELLA CELLULA.

IN GENERALE IL PRODOTTO (RNA) DELLA IN GENERALE IL PRODOTTO (RNA) DELLA

TRASCRIZIONE PRENDE NOME TRASCRIZIONE PRENDE NOME DIDI TRASCRITTOTRASCRITTO..

L’INSIEME L’INSIEME DIDI MOLECOLE MOLECOLE DIDI RNA RNA

(CLASSICAMENTE (CLASSICAMENTE mRNAmRNA) ALL’INTERNO ) ALL’INTERNO DIDI UN UN (CLASSICAMENTE (CLASSICAMENTE mRNAmRNA) ALL’INTERNO ) ALL’INTERNO DIDI UN UN

BEN PRECISO MOMENTO DELLA VITA BEN PRECISO MOMENTO DELLA VITA DIDI UNA UNA

SPECIFICA CELLULA, COSTITUISCONO IL SUO SPECIFICA CELLULA, COSTITUISCONO IL SUO

TRASCRITTOMA.TRASCRITTOMA.

L’APPARATO ENZIMATICO CHE OPERA VIENEL’APPARATO ENZIMATICO CHE OPERA VIENE

DEFINITODEFINITO RNA POLIMERASIRNA POLIMERASI. .

UNIONE UNIONE DIDI RIBONUCLEOSIDI RIBONUCLEOSIDI

MONOFOSFATOMONOFOSFATO PER FORMARE UNA CATENA PER FORMARE UNA CATENA MONOFOSFATOMONOFOSFATO PER FORMARE UNA CATENA PER FORMARE UNA CATENA

POLIRIBONUCLEOTIDICA.POLIRIBONUCLEOTIDICA.

I I PRECURSORI DELLA SINTESI SONO I PRECURSORI DELLA SINTESI SONO I

NUCLEOSIDI TRIFOSFATONUCLEOSIDI TRIFOSFATO..

L’ENERGIA CHE OCCORRE PER LA L’ENERGIA CHE OCCORRE PER LA

FORMAZIONE DEL FORMAZIONE DEL LEGAME LEGAME

FOSFODIESTERICOFOSFODIESTERICO È DATA È DATA

DALL’ELIMINAZIONE DEL DALL’ELIMINAZIONE DEL

PIROFOSFATO PER IDROLISI DEL PIROFOSFATO PER IDROLISI DEL LEGAME.LEGAME.

RNARNAnn + + rnPPPrnPPP = RNA= RNA(n+1)(n+1) + + ppppii

SI INDICA COME SI INDICA COME PROMOTOREPROMOTORE

IL SITO DEL DNA OVE SI IL SITO DEL DNA OVE SI

LEGA L’RNA POLIMERASILEGA L’RNA POLIMERASI

PRIMA PRIMA DIDI INIZIARE LA INIZIARE LA

TRASCRIZIONE!TRASCRIZIONE!TRASCRIZIONE!TRASCRIZIONE!

GENERALMENTE SOLO UNA DELLE DUE ELICHE GENERALMENTE SOLO UNA DELLE DUE ELICHE DIDI DNA VIENE COPIATADNA VIENE COPIATA

COME RNA. IL FILAMENTO CHE FUNGE DA STAMPO E’ DETTO COME RNA. IL FILAMENTO CHE FUNGE DA STAMPO E’ DETTO FILAMENTOFILAMENTO

SENSOSENSO, MENTRE L’ALTRO FILAMENTO (CHE AVRA’ SEQUENZA IDENTICA, MENTRE L’ALTRO FILAMENTO (CHE AVRA’ SEQUENZA IDENTICA

ALL’RNA ALL’RNA DIDI NEOSINTESI, A MENO DELLA T IN LUOGO DELL’U), E’ DETTONEOSINTESI, A MENO DELLA T IN LUOGO DELL’U), E’ DETTO

ANTISENSO ANTISENSO ((O NON SENSOO NON SENSO). ). UNO STESSO FILAMENTO PUO’ ESSEREUNO STESSO FILAMENTO PUO’ ESSERE

SENSO IN ALCUNI TRATTI ED ANTISENSO IN ALTRI!SENSO IN ALCUNI TRATTI ED ANTISENSO IN ALTRI! LA DIREZIONELA DIREZIONE

DIDI SINTESI DELL’RNA AVVIENE SEMPRE SECONDO L’ANDAMENTO 5’SINTESI DELL’RNA AVVIENE SEMPRE SECONDO L’ANDAMENTO 5’--3’!3’!DIDI SINTESI DELL’RNA AVVIENE SEMPRE SECONDO L’ANDAMENTO 5’SINTESI DELL’RNA AVVIENE SEMPRE SECONDO L’ANDAMENTO 5’--3’!3’!

NEI BATTERI LA RNA POLIMERASINEI BATTERI LA RNA POLIMERASI

E’ COSTITUITA DA UN E’ COSTITUITA DA UN CORECORE DIDI 4 SUBUNITA’4 SUBUNITA’

(2 SUBUNITA’ (2 SUBUNITA’ αααααααα, UNA , UNA ββββββββ ED UNA ED UNA ββββββββ’) [’) [APOENZIMAAPOENZIMA],],

CUI, ALL’INIZIO DELLA TRASCRIZIONE, SI LEGA CUI, ALL’INIZIO DELLA TRASCRIZIONE, SI LEGA

UNA QUINTA SUBUNITA’ (UNA QUINTA SUBUNITA’ ( ), A FORMARE), A FORMARE

TRASCRIONE NEI BATTERITRASCRIONE NEI BATTERI

UNA QUINTA SUBUNITA’ (UNA QUINTA SUBUNITA’ (σσσσσσσσ), A FORMARE), A FORMARE

L’L’OLOENZIMAOLOENZIMA. . SETsSETs SPECIFICI SPECIFICI DIDI PROMOTORIPROMOTORI

VENGONO RICONOSCIUTI DA SPECIFICHE VENGONO RICONOSCIUTI DA SPECIFICHE

SUBUNITA’ SUBUNITA’ σσσσσσσσ!!

STRUTTURA DEL PROMOTER PROCARIOTICOSTRUTTURA DEL PROMOTER PROCARIOTICO

PRIBNOW BOXPRIBNOW BOX

i)i) INIZIOINIZIO: RNA: RNA--POL POL (OLOENZIMA) SI LEGA(OLOENZIMA) SI LEGA

ALLA REGIONE PROMOTERALLA REGIONE PROMOTERFACENDO SI CHE LA DOPPIA FACENDO SI CHE LA DOPPIA

ELICA SI SEPARI. ELICA SI SEPARI. AVVIENE LA FORMAZIONE AVVIENE LA FORMAZIONE DELLA PRIMA COPPIA DELLA PRIMA COPPIA DIDIBASI TRA IL DESOSSIRIB. BASI TRA IL DESOSSIRIB. +1 DEL FILAMENTO STAMPO +1 DEL FILAMENTO STAMPO ED IL PRIMO RIBONUCL. ED IL PRIMO RIBONUCL. DELLA CATENA DELLA CATENA DIDI RNA RNA

NASCENTE. QUESTA FASE NASCENTE. QUESTA FASE NON NECESSITA NON NECESSITA DIDI ATP (AL ATP (AL

CONTRARIO DEGLI CONTRARIO DEGLI EUCARIOTI);EUCARIOTI);EUCARIOTI);EUCARIOTI);

ii)ii) ALLUNGAMENTOALLUNGAMENTO: LA : LA SUBUNITA’ SUBUNITA’ σσσσσσσσ SI STACCA SI STACCA DALL’OLOENZIMA E DALL’OLOENZIMA E

L’OLOENZIMA CONTINUA LA L’OLOENZIMA CONTINUA LA SUA ATTIVITA’ SUA ATTIVITA’ DIDI SINTESI SINTESI

IN DIREZIONE 5’IN DIREZIONE 5’--3’;3’;

iii)iii) FINEFINE: PUO’ ESSERE : PUO’ ESSERE ρρρρρρρρ--DIPENDENTE O DIPENDENTE O ρρρρρρρρ--INDIPENDENTE.INDIPENDENTE.

SPESSO GLI RNA (SPESSO GLI RNA (mRNAmRNA; ; tRNAtRNA ed ed rRNArRNA) DEI PROCARIOTI ) DEI PROCARIOTI

SONO SONO POLICISTRONICIPOLICISTRONICI, CIOE’ ALL’INTERNO , CIOE’ ALL’INTERNO DIDI UN UNICO UN UNICO

TRASCRITTO SONO CONTENUTE INFORMAZIONI PER LA TRASCRITTO SONO CONTENUTE INFORMAZIONI PER LA

CODIFICA CODIFICA DIDI PIU’ PROTEINE (PIU’ PROTEINE (mRNAmRNA), PIU’ ), PIU’ rRNArRNA O PIU’ O PIU’ tRNAtRNA! !

L’INTERA STRUTTURA GENICA POLICISTRONICA E’ DETTA L’INTERA STRUTTURA GENICA POLICISTRONICA E’ DETTA

OPERONEOPERONE!!

TRASCRIONE NEGLI EUCARIOTITRASCRIONE NEGLI EUCARIOTI

3 RNA3 RNA--POLIMERASIPOLIMERASI,, COSTITUITE DA UN COSTITUITE DA UN CORECOREENZIMATICO E DAENZIMATICO E DA FATTORI GENERALI FATTORI GENERALI DIDI

TRASCRIZIONETRASCRIZIONE OO GTFGTF. I . I GTFsGTFs DELLA POLIIDELLA POLII

SONO ALMENO 7: SONO ALMENO 7: TFIIATFIIA; ; TFIIBTFIIB; ; TFIIDTFIID; ; TFIIETFIIE; ;

TFIIFTFIIF; ; TFIIHTFIIH; ; TFIIJTFIIJ..TFIIFTFIIF; ; TFIIHTFIIH; ; TFIIJTFIIJ..

NOMENOME LOCAL. CELL.LOCAL. CELL. TIPO RNATIPO RNA SENSIBILITA’ SENSIBILITA’ αααααααα--AMANITINAAMANITINA

RNA POL IRNA POL I NucleoloNucleolo 45S (28S; 18S; 45S (28S; 18S; 5.8S 5.8S rRNArRNA))

--

RNARNA POL IIPOL II NucleoplasmaNucleoplasma mRNAmRNA;; snRNAsnRNA; ; snoRNAsnoRNA; ; miRNAmiRNA

++++++

RNARNA POL IIIPOL III NucleoplasmaNucleoplasma tRNAtRNA; 5S ; 5S rRNArRNA; ; scRNAscRNA;; alcuni alcuni snRNAsnRNA

++

PromotorePromotoregeni codificantigeni codificanti

proteine!proteine!

GENE EUCARIOTICOGENE EUCARIOTICO

proteine!proteine!

STRUTTURA DEL PROMOTER DEI GENI STRUTTURA DEL PROMOTER DEI GENI

EUCARIOTICI CODIFICANTI PROTEINEEUCARIOTICI CODIFICANTI PROTEINE

NOTANOTA: ESISTONO: ESISTONO

ANCHE PROMOTERSANCHE PROMOTERS

TATA LESSTATA LESS

TBP

Saddle-likedomain

TATA BOX BINDING PROTEIN

TATA BOX

DNABINDING

TAF1: Acetyl TAF1: Acetyl transferase transferase

TAF5 TAF5 stabilizesstabilizesTAFsTAFs interactioninteraction, , speciallyspecially histonehistone--likelike onesones (TAF6, (TAF6,

TAF9)TAF9)

TAF3TAF3

TAF10TAF10

TAF6TAF6TAF11TAF11

TAF12TAF12

TAF4TAF4

TATA BOXTATA BOX

TBPTBPTAF5TAF5

TAF10TAF10

TAF8TAF8

TAF5TAF5TAF4TAF4

TAF12TAF12TAF13TAF13TAF9TAF9 TAF3

TAF3TAF11TAF11

TAF6TAF6TAF13TAF13 TAF9TAF9

TAF8TAF8

TAF7TAF7

TAF1: Acetyl TAF1: Acetyl transferase transferase activityactivity

Interaction with Interaction with TFIIFTFIIF

DNA BENDINGDNA BENDING

TFIIDTFIIDTFIIDTFIID

TFIIDTFIIDTFIIATFIIA

TFIIBTFIIB

DABDAB

TFIIFTFIIF

TFIIETFIIE

TFIIHTFIIH

HETEROTRIMERHETEROTRIMER(A, B, C SUBUNITS)(A, B, C SUBUNITS)BINDS PROMOTER BINDS PROMOTER REGION WITH TFIIDREGION WITH TFIID

TFIIE MODULATES TFIIE MODULATES THE HELICASE AND THE HELICASE AND

HETEROTETRAMERHETEROTETRAMER(RAP30)(RAP30)2 2 (RAP74) (RAP74) 2 2

(RAP30)(RAP30)2 2 BINDS RNA POL II BINDS RNA POL II AND TFIIB. RAP74 INTERACTS AND TFIIB. RAP74 INTERACTS

WITH DNA. TFIIF WITH DNA. TFIIF STABILIZES THE STABILIZES THE INTERACTION OF INTERACTION OF RNA POLII WITH RNA POLII WITH

PROMOTER AND STIMULATES PROMOTER AND STIMULATES ELONGATION RATEELONGATION RATE

TWO DOMAIN:TWO DOMAIN:

NN--TERMINAL TERMINAL

ZnZn--RIBBON RIBBON ANDAND

CORE DOMAINCORE DOMAIN

TFIIB INTERACTS WITH TFIIB INTERACTS WITH SADDLESADDLE--LIKE DOMAIN OF LIKE DOMAIN OF TBP AND WITH BENDED DNA TBP AND WITH BENDED DNA ON SIDES OF TATA BOX.ON SIDES OF TATA BOX.TBP/TFIIB COMPLEX TBP/TFIIB COMPLEX RECRUITS RNA POLII AND RECRUITS RNA POLII AND OTHER GTFOTHER GTF

KINASE KINASE ACTIVITIESOF TFIIHACTIVITIESOF TFIIHBY STIMULATING CTD BY STIMULATING CTD DOMAIN RNA POLII DOMAIN RNA POLII PHOSPHORYLATIONPHOSPHORYLATION

TFIIH TFIIH STIMULATES STIMULATES PROMOTER PROMOTER

MELTING AND IT MELTING AND IT HAS KINASE HAS KINASE ACTIVITY ACTIVITY

AGAINST RNA AGAINST RNA POL IIPOL II

PP

PHOSPHORYLATION OF PHOSPHORYLATION OF RNA POLII CTD RNA POLII CTD

STIMULATES PROMOTER STIMULATES PROMOTER MELTING AND MELTING AND

TRANSCRIPTION STARTTRANSCRIPTION START

ENHANCERENHANCER È IL TERMINE USATO PER DEFINIRE È IL TERMINE USATO PER DEFINIRE SPECIFICHE SEQUENZE SPECIFICHE SEQUENZE DIDI DNA IN GRADO DNA IN GRADO DIDIAUMENTARE L'EFFICACIA DEI PROMOTORI AUMENTARE L'EFFICACIA DEI PROMOTORI

NELL'ATTIVAZIONE DELLA TRASCRIZIONENELL'ATTIVAZIONE DELLA TRASCRIZIONE. GLI . GLI ENHANCER SVOLGONO IL LORO RUOLO ATTRAVERSO ENHANCER SVOLGONO IL LORO RUOLO ATTRAVERSO L'ASSOCIAZIONE CON DIVERSE PROTEINE, TRA CUI L'ASSOCIAZIONE CON DIVERSE PROTEINE, TRA CUI DIVERSI FATTORI COINVOLTI NELL'AVVIO DELLA DIVERSI FATTORI COINVOLTI NELL'AVVIO DELLA

TRASCRIZIONE STESSA.TRASCRIZIONE STESSA.

NEI GENI DEGLI EUCARIOTI GLI NEI GENI DEGLI EUCARIOTI GLI ENHANCERS ENHANCERS POSSONO DISTARE DALLA REGIONE CODIFICANTE POSSONO DISTARE DALLA REGIONE CODIFICANTE

ANCHE PIÙ DI 50 KBANCHE PIÙ DI 50 KB..

IL IL SILENCERSILENCER È UNA SEQUENZA DI DNA IN GRADO DI È UNA SEQUENZA DI DNA IN GRADO DI

LEGARE DEI FATTORI DI TRASCRIZIONE DETTI LEGARE DEI FATTORI DI TRASCRIZIONE DETTI

REPRESSORI. QUANDO IL SILENCER È LEGATO DAL REPRESSORI. QUANDO IL SILENCER È LEGATO DAL

REPRESSORE, L’RNA POLIMERASI NON È IN GRADO DI REPRESSORE, L’RNA POLIMERASI NON È IN GRADO DI REPRESSORE, L’RNA POLIMERASI NON È IN GRADO DI REPRESSORE, L’RNA POLIMERASI NON È IN GRADO DI

INIZIARE LA TRASCRIZIONE. INIZIARE LA TRASCRIZIONE.

TERMINAZIONE DELLA TRASCRIZIONETERMINAZIONE DELLA TRASCRIZIONE

NEI GENI EUCARIOTICINEI GENI EUCARIOTICI

MATURAZIONE DELL’MATURAZIONE DELL’mRNAmRNA

i)i) CAPPINGCAPPING

ii)ii) METILAZIONEMETILAZIONE

iii)iii) POLIADENILAZIONEPOLIADENILAZIONEiii)iii) POLIADENILAZIONEPOLIADENILAZIONE

iv)iv) SPLICINGSPLICING

v)v) EDITINGEDITING

5’ capping

7’methyl guanylate

i) 5’i) 5’-- CAPPINGCAPPING

Legame 5’ – 5’

Metilazione del 2’C

PROTEZIONE E STABILIZZAZIONE DEGLI PROTEZIONE E STABILIZZAZIONE DEGLI

mRNA, TRASPORTO DAL NUCLEO AL mRNA, TRASPORTO DAL NUCLEO AL

PRINCIPALI FUNZIONI DEL 5’PRINCIPALI FUNZIONI DEL 5’-- CAPPINGCAPPING

CITOSOL, INIZIO DELLA TRADUZIONE.CITOSOL, INIZIO DELLA TRADUZIONE.

iiii) POLIADENILAZIONE) POLIADENILAZIONE

NOTANOTA: ALCUNI : ALCUNI hnRNAhnRNA (Es.:(Es.:

QUELLI DEI GENI CODIFICANTIQUELLI DEI GENI CODIFICANTI

QUESTA SEQUENZA SI TROVA A QUESTA SEQUENZA SI TROVA A CACA. . --10/10/--35 RISPETTO AL SITO 35 RISPETTO AL SITO DIDI POLIADENILAZIONEPOLIADENILAZIONE

QUELLI DEI GENI CODIFICANTIQUELLI DEI GENI CODIFICANTI

GLI ISTONI) NON HANNO UNAGLI ISTONI) NON HANNO UNA

CODA CODA DIDI POLIPOLI--A!A!

DAPPRIMA I CLEAVAGE FACTORSDAPPRIMA I CLEAVAGE FACTORS

TAGLIANO A 10/35 NT. A VALLE DELLATAGLIANO A 10/35 NT. A VALLE DELLA

SEQUENZA AAUAAA, QUINDI I CPF (CLEAVAGE AND POLYADENILATION FACTORS)SEQUENZA AAUAAA, QUINDI I CPF (CLEAVAGE AND POLYADENILATION FACTORS)

CONSENTONO ALLA POLI(A) POLIMERASI CONSENTONO ALLA POLI(A) POLIMERASI DIDI RICONOSCERE LA RICONOSCERE LA SEQSEQ. AAUAAA E . AAUAAA E DIDI ADD. LE “A” !ADD. LE “A” !

PRINCIPALI FUNZIONI DELLAPRINCIPALI FUNZIONI DELLA

POLIADENILAZIONEPOLIADENILAZIONE

LA CODA DI POLI A CONTRIBUISCELA CODA DI POLI A CONTRIBUISCE

IN MODO MOLTO IMPORTANTE ALLA IN MODO MOLTO IMPORTANTE ALLA

STABILITA’ DEGLI STABILITA’ DEGLI mRNAmRNA ED ED

ALL’INCREMENTO DELLA EFFICIENZAALL’INCREMENTO DELLA EFFICIENZA

TRADUZIONALE!TRADUZIONALE!

iiiiii) SPLICING) SPLICING

PROCESSO ATTRAVERSO CUI VENGONO ELIMINATI GLI INTRONI.PROCESSO ATTRAVERSO CUI VENGONO ELIMINATI GLI INTRONI.

IL COMPLESSO RIBONUCLEOPROTEICO (FATTO DA IL COMPLESSO RIBONUCLEOPROTEICO (FATTO DA snRNAsnRNA + PROTEINE,+ PROTEINE,

A FORMARE LE A FORMARE LE snRNPssnRNPs) ADIBITO AL CONTROLLO DELLO SPLICING) ADIBITO AL CONTROLLO DELLO SPLICING

PRENDE NOME PRENDE NOME DIDI SPLICEOSOMASPLICEOSOMA!!

LA RIMOZIONE LA RIMOZIONE DIDI UN INTRONE AVVIENE UN INTRONE AVVIENE

ATTRAVERSO DUE REAZIONI ATTRAVERSO DUE REAZIONI

SEQUENZIALI SEQUENZIALI DIDI TRASFERIMENTO TRASFERIMENTO DIDI

FOSFATO, NOTE COME FOSFATO, NOTE COME

TRANSESTERIFICAZIONI.TRANSESTERIFICAZIONI.

QUESTE UNISCONO DUE ESONI QUESTE UNISCONO DUE ESONI

RIMUOVENDO L’INTRONE COME UN RIMUOVENDO L’INTRONE COME UN

“CAPPIO”“CAPPIO”

L’ELIMINAZIONE DEGLIL’ELIMINAZIONE DEGLI

INTRONI PREVEDE LA FORMAZIONEINTRONI PREVEDE LA FORMAZIONE

DIDI UNA STRUTTURA A CAPPIOUNA STRUTTURA A CAPPIO

DETTA “DETTA “LARIATLARIAT”.”.

Lo Lo splicingsplicing avvieneavviene ad opera ad opera dellodello spliceosomaspliceosoma, , costituitocostituito dada snRNPssnRNPs ((small nuclear small nuclear

ribonucleoproteinribonucleoprotein particlesparticles) ) formatiformati dada snRNAsnRNAe e proteineproteine..

SPLICING ALTERNATIVO EDSPLICING ALTERNATIVO ED“EXON SHUFFLING”“EXON SHUFFLING”

(4 (4 exonsexons))

PERMETTE LA FORMAZIONE PERMETTE LA FORMAZIONE DIDI TRASCRITTI MATURI DIVERSITRASCRITTI MATURI DIVERSI

A PARTIRE DA UNO STESSO A PARTIRE DA UNO STESSO hnRNAhnRNA

cell 1

cell 1

cell 2

cell 2

tissue specifictissue specific

ALTRI MECCANISMI CHE PRODUCONO FORMEALTRI MECCANISMI CHE PRODUCONO FORME

ALTERNATIVE ALTERNATIVE DIDI TRASCRITTI, PARTENDO TRASCRITTI, PARTENDO

DALL’INFORMAZIONE CONTENUTA IN UNO STESSO DALL’INFORMAZIONE CONTENUTA IN UNO STESSO

GENE SONO:GENE SONO:

i) i) RICONOSCIMENTO RICONOSCIMENTO DIDI SITI SITI DIDI INIZIO DELLA INIZIO DELLA i) i) RICONOSCIMENTO RICONOSCIMENTO DIDI SITI SITI DIDI INIZIO DELLA INIZIO DELLA TRASCRIZIONE ALTERNATIVA TRASCRIZIONE ALTERNATIVA (Es.: GENE PER IL (Es.: GENE PER IL GnRHGnRH-- GonadotropinGonadotropin Releasing HormoneReleasing Hormone-- CHE PRESENTA DUECHE PRESENTA DUETRASCRITTI DIVERSI, UNO A LIVELLO IPOTALAMICOTRASCRITTI DIVERSI, UNO A LIVELLO IPOTALAMICO

ED UNO A LIVELLO ED UNO A LIVELLO DIDI PLACENTA ED ALTRI TESSUTI. ILPLACENTA ED ALTRI TESSUTI. ILSECONDO SITO SECONDO SITO DIDI INIZIO SI TROVA A INIZIO SI TROVA A --579 E DIPENDE 579 E DIPENDE

DA UN SECONDO PROMOTORE);DA UN SECONDO PROMOTORE);

iiii) ) SEGNALI SEGNALI DIDI TERMINAZIONE DELLA TRASCRIZIONE TERMINAZIONE DELLA TRASCRIZIONE ALTERNATIVIALTERNATIVI

STRUTTURA DELL’ STRUTTURA DELL’ hnRNAhnRNA

7mGppp7mGpppCapCap

5’5’ 5’ untranslated region5’ untranslated region AUGAUGinitiationinitiation

translated regiontranslated region

3’ untranslated region

UGA

termination

(A)~200poly(A) tail

3’ untranslated region termination

3’AAUAAAAAUAAA

polyadenylation signal

• all mRNAs have a 5’ cap and all mRNAs (with the exceptionof the histone mRNAs) contain a poly(A) tail

• the 5’ cap and 3’ poly(A) tail prevent mRNA degradation• loss of the cap and poly(A) tail results in mRNA degradation

MATURAZIONE DEGLI MATURAZIONE DEGLI rRNArRNA E E tRNAtRNA

I GENI PER GLI I GENI PER GLI rRNArRNA 18S, 5.8S E 28S IN H. sapiens SONO 18S, 5.8S E 28S IN H. sapiens SONO RAGGRUPPATI IN CLUSTER. TALI UNITA’ SONO RIPETUTE RAGGRUPPATI IN CLUSTER. TALI UNITA’ SONO RIPETUTE IN TANDEM CIRCA 250 VOLTE E DISTRIBUITE SU 10 ANSE IN TANDEM CIRCA 250 VOLTE E DISTRIBUITE SU 10 ANSE CROMOSOMICHE LOCALIZZATE SUI BRACCI CORTI DEI CHR.CROMOSOMICHE LOCALIZZATE SUI BRACCI CORTI DEI CHR.

ACROCENTRICI 13, 14, 15, 21 E 22.ACROCENTRICI 13, 14, 15, 21 E 22.

I GENI PER I I GENI PER I tRNAtRNA SONO ORGANIZZATI IN GRUPPISONO ORGANIZZATI IN GRUPPI

E, IN CIASCUN CLUSTER, CIASCUN GENE E’ SEPARATOE, IN CIASCUN CLUSTER, CIASCUN GENE E’ SEPARATO

DAI GENI VICINI DA SPAZIATORI INTERGENICI.DAI GENI VICINI DA SPAZIATORI INTERGENICI.

IL IL PREPRE--tRNAtRNA DEVE PERDERE ALCUNE DEVE PERDERE ALCUNE SEQSEQ. AL 5’ E 3’ E,. AL 5’ E 3’ E,

IN ALCUNE SPECIE DEVE AVVENIRE ANCHE UN SELFIN ALCUNE SPECIE DEVE AVVENIRE ANCHE UN SELF--

SPLICING SPLICING DIDI UN INTRONE.UN INTRONE.

ALTRI EVENTI MATURATIVI RIGUARDANO ESSENZIALMENTEALTRI EVENTI MATURATIVI RIGUARDANO ESSENZIALMENTE

LA MODIFICA LA MODIFICA DIDI ALCUNE BASI E L’AGGIUNTA AL 3’ DELLAALCUNE BASI E L’AGGIUNTA AL 3’ DELLA

SEQUENZA 5’SEQUENZA 5’--CCACCA--3’ 3’ AD OPERA DELLA AD OPERA DELLA tRNAtRNA NUCLEOTIDIL NUCLEOTIDIL

TRANSFERASI.TRANSFERASI.