Regolazione dell'Espressione Genica negli Eucarioti

Introduzione

• La trascrizione negli eucarioti è regolata da attivatori e repressori che si legano a siti specifici del DNA.
• I livelli di organizzazione del DNA includono nucleosomi, cromatina, e cromosomi.

Proteine Coinvolte

• Per la trascrizione eucariotica sono necessari 5 tipi di proteine:
  1. Attivatori della trascrizione
  2. Regolatori architettonici
  3. Proteine che rimodellano la cromatina
  4. Coattivatori
  5. Fattori di trascrizione di base e proteina che lega il TataBox

Attivatori della Trascrizione

• Si legano a siti specifici del DNA (UAS o enhancer) per facilitare la trascrizione.
• Possono essere specifici per un gene o agire su più promotori.
• Influenzati dall'ambiente cellulare e dalle molecole segnale.

Siti di Legame

• UAS (Upstream Activator Sequence): Nei lieviti, sequenze a monte del sito di inizio della trascrizione.
• Enhancer: Negli eucarioti superiori, possono trovarsi sia a monte che a valle del sito di inizio.

Regolatori Architettonici

• Proteine non istoniche presenti nella cromatina.
• Mediano la formazione di anse del DNA per avvicinare complessi proteici distanti.
• Proteine HMG (High Mobility Group): Esempio di regolatori architettonici.

Proteine che Rimodellano la Cromatina

• Enzimi che modificano la struttura della cromatina nelle regioni da trascrivere.
• Differenziano tra eterochromatina ed eocromatina.

Famiglie di Complessi Enzimatici

1. SWI-SNF: Attivano la trascrizione espellendo nucleosomi.
2. ISWI: Reprimono la trascrizione ottimizzando la distribuzione dei nucleosomi.
3. CHD: Possono attivare o reprimere la trascrizione.
4. INO80: Attivano la trascrizione o riparano il DNA.

Coattivatori

• Complessi proteici che assistono gli attivatori.
• Mediatore: Coattivatore principale, facilita il legame della RNA polimerasi 2.

Fattori di Trascrizione di Base e TBP

• TBP (Tata Binding Protein): Lega il TataBox, essenziale per il complesso di pre-inizio.
• TF2: Fattori di trascrizione di base per l'RNA polimerasi 2.
• TF2D: Complesso che colloca la TBP sul promotore.

Processo di Attivazione della Trascrizione

• Gli attivatori si legano prima al DNA, avviando l'attivazione del promotore.
• Il legame degli attivatori sugli enhancer innesca la trascrizione.
• Coinvolgimento di proteine che rimodellano la cromatina e coattivatori come il mediatore.
• Formazione del complesso di pre-inizio con TBP e fattori di trascrizione.
• Possibile coinvolgimento di regolatori architettonici per legami su enhancer lontani.

Conclusione

• La lezione conclude con la produzione di pre-mRNA.
• Invito a continuare lo studio della biologia.