Controllo espressione genica procarioti Flashcards
Quali sono i possibili tipi di regolazione?
Basale Regolata
Cosa sono i repressori?
Sono proteine regolatorie che inibiscono la trascrizione
Cosa sono gli operatori?
Sono sequenze sovrapposte o adiacenti al promotore sulle quali si legano i repressori; controllo negativo
Cosa sono gli attivatori?
Sono proteine con funzione opposta ai repressori; vengono attivate per reclutamento o allosterismo e contengono due domini di legame: uno che si lega alla RNA pol, l’altro che si lega in maniera stretta e cooperativa al DNA vicino all’operatore in modo da indurre isomerizzazione spontanea alla conformazione esterna con conseguente aumento del livello di trascrizione
Cosa si intende per mRNA policistronico?
Quando piu` geni vengono trascritti in un’unica molecola di mRNA
Cosa e` l’operone?
Gruppo di geni adiacenti, trascritti in mRNA policistronico, caratterizzato dalla presenza di: promotore + opratore + geni strutturali (cio che viene effettivamente trascritto) Parte non integrante, ma comunque fondamentale dell'operatore e il gene regolatore, ossia una sequenza dislocata e lontana sul genoma he codifica per la proteina regolatrice. CONTROLLO NEGATIVO!
Cosa e` il promotore modulare?
Meccanismo di controllo positivo, non abbiamo piu l'operone, ma il promotore presenta a monte dei siti di legame per fattori trascrizionali. Quando i fattori trascrizionali sono legati il gene e “acceso” dagli attivatori e la trascrizione e` resa possibile.
Perche` negli eucarioti non abbiamo ulteriori meccanismi di controllo negativo?
Perche` la cromatina funge da “repressore naturale”
Reazione di scissione del galattosio (compreso allolattosio)
Quali sono i tre geni strutturali dell’operone lac?
LacZ, LacY, LacA
LacZ?
Codifica per beta-galattosidasi
LacY?
Codifica per permeasi (facilita ingresso del lattosio nella membrana)
LacA?
Codifica per tiogalattoside transacetilasi (aggiunge un gruppo acetilico alla beta galattosidasi)
Rappresentazione dello stato represso dell’operone lac
(immagine)
Descrivi il legame del repressore lac alla sequenza di DNA
Il repressore lac e una proteina chee dimerizza facilmente. In particolar modo e un dimero di dimeri, costituito quindi da 4 alfa eliche. Il legame alla regione di DNA e reso possibile dal motivo elica-giro-elica: ci sono due alfa-eliche, di cui una (R) lega il solco maggiore del DNA attraverso legami idrogeno e forze di van der waals tra gli aa delle catene laterali. La seconda alfaelica si lega anch'essa al solco maggiore del DNA, stabilizzando il legame dell'elica di riconoscimento.COme abbiamo detto, il repressore lac e un tetramero, e la sua peculiarita e che ciascun dimero e in grado di legare ciascun emisito della regione di DNA (ch e costituita da due sequenze invertite e ripetute, ossia da un palindromo). Il legame e quindi contemporaneo e l'interazione e ad alta affinita.Quando invece si lega l'induttore al repressore questo legame non e piu possibile e perde affinita
Rappresentazione dello stato dell’operone lattosio in presenza di lattosio
Cosa e` l’isopropiltiogalattoside?
svolge la stessa funzione di induttore del lattosio. Induttore gratuito (non scisso e riconosciuto da betagalattosidasi)
Come cambia l’affinita` di legame del repressore lac alla sequenza di DNA in presenza e in assenza di induttore?
Presenza di induttore: 3% Assenza di induttore: 96%
Spiega come il repressore rende impossibile l’accesso della RNA polimerasi alla regione promotrice
Il repressore oltre a legarsi alla sequenza O si lega ad una regione a monte dell’operatore: questo legame porta alla formazione di una forcina che rende impossibile l’ingresso della RNA pol sulla regione promotrice
Controllo positivo operone lattosio lattosio
in assenza di lattosio viene prodotto il segnale “di fame” cAMP che lega la proteina CAP che aumenta livello trascrizione
Cosa è CAP?
proteina attivatrice dei geni catabolici, dimero con due subunità (sito riconoscimento DNA più sito attivazione). legandosi al DNA attraverso un motivo elica giro elica si lega nel solco maggiore facilitando l’interazione CAP con la subunità alfa della RNA polimerasi
Operone del triptofano
Esempio di controllo negativo: il repressore si lega alla sequenza O solo quando il corepressore (triptofano) si lega ad esso
Cosa è l’attenuazione?
È un meccanismo attraverso il quale si attua un secondo controllo genico nella fase di terminazione della trascrizione
Cosa è la sequenza leader?
È un ORF del trpE
Cosa succede nell’attenuazione se il livello di trp è troppo alto?
I ribosomi leggono ORF della sequenza leader e producono il peptide leader. In questo modo, dal momento che la sequenza 2 non può appaiarsi con la 3, si appaia con la 4 formando la forcina di terminazione. il segnale di terminazione è trasmesso a RNA Pol che produce mRNA attenuato, che verrà degradato insieme al peptide leader.
Cosa succede nell’attenuazione se la concentrazione di triptofano è troppo bassa?
La regione 2 si appaia con la 3, formando una forcina che non è di terminazione
Perché l’attenuazione è possibile solo nei procarioti?
Perché traduzione e trascrizione sono accoppiati
Quali sono i motivi proteici per il legame con il DNA?
Fattori di trascrizione, attivatori, repressore, enhancer
Quali sono le famiglie di fattori di trascrizione?
Elica giro elica; omeodominio; dita di zinco; cerniera di leucina; elica ansa elica; nastro elica elica
Quali sono i domini più comuni?
Dominio di transattivazione (es proteina CAP); dominio di legame al DNA, dominio di dimerizzazkone, dominio di legame ai ligandi, sequenza di localizzazione nucleare e sequenza di esportazione nucleare
Qual è la variazione dell’elica giro elica?
L’omeodominio: terza elica che si inserisce nel solo minore del DNA e dà maggiore specificità e stabilità al legame
Motivo a dita di Zn
Ansa con due domini (un beta foglietto ed un’alfa elica) tra i quali si inserisce un atomo di ZN che coordina due residui di cisteina e due di istidina; garantisce legame a maggior numero di basi come unità ripetuta
Variazioni al motivo a dita di Zn
2 cys + 2 his
oppure 4 cys
Leucine zipper
due eliche con 4 leucine ciascuna che stabiliscono interazioni tra loro e la coda presenta residui basici, che lega il DNA
dominio elica ansa elica
Esattamente come il nome; permette le’sistenza di eterodimeri differenti ed è più rara
dominio elica nastro elica
2 alfa eliche e un beta foglietto che si inserisce nel solco minore del DNA
