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Giuseppe Saccone » 15.Espressione genica


Espressione genica


Inizio trascrizione e allungamento

Fonte wikipedia

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Fattori sigma e trascrizione nei procarioti

Struttura del dominio 4 di un fattore sigma di E-coli che si associa alla RNA Pol per formare il cosidetto oloenzima, aiutandola a riconoscere le zone promotrici dei geni da trascrivere.

Il fattore sigma E4 riconosce la sequenza: GGAACTT.

Inman, 2006, PLoS Biol. Fonte plosbiology

Inman, 2006, PLoS Biol. Fonte plosbiology


Traduzione

Fonte wikipedia

Fonte wikipedia


Circolarità dei processi genetici


Circolarità dei processi genetici (segue)


Regolazione genica: l’operone lac

Nobel 1965. Fonte anisn, Fonte anisn

Nobel 1965. Fonte anisn, Fonte anisn

E. coli. Fonte wikipedia

E. coli. Fonte wikipedia


L’operone lac: il repressore lo blocca

L’operone del lattosio è inducibile controllato in modo negativo.

Un repressore proteico (rep) codificato dal gene i, si lega all’operatore blocca la trascrizione da parte della RNA POL (pol) dei geni per la β-galattosidasi(z), permeasi (y) e transacetilasi (a).

Fonte wikipedia

Fonte wikipedia


L’operone lac: l’allolattosio lo attiva

L’operone del lattosio è inducibile controllato in modo negativo.

Il repressore proteico (rep) può essere bloccato dalla presenza del lattosio (triangolo giallo; che in realtà si lega come allolattosio, dopo una modifica operata dalla β-galattosidasi del lattosio) assorbito da E. coli dall’ambiente esterno. L’operone viene indotto!

Fonte wikipedia

Fonte wikipedia


L’operone lac: repressione da catabolita

La trascrizione aumenta di molto portando alla sintesi degli enzimi richiesti per il metabolismo del lattosio. La proteina recettrice del cAMP esercita una ulteriore induzione in assenza di glucosio (altra fonte di carbonio), perché attivata dalla elevata concentrazione di cAMP. In presenza di glucosio (basso cAMP) la cRP viene inattivata e c’è la repressione da catabolita (il glucosio prodotto dalla catalisi del lattosio).


L’operone lac: una sintesi finale

Ecco le situazioni possibili:

  • In presenza di glucosio (poco cAMP) e lattosio, il repressore lac I è inattivo ma lo è anche la cRp (detta CAP in inglese), per cui vi è una trascrizione ridotta – e vi è una repressione da catabolita (il glucosio ha effetto su quantità di cAMP; previene l’induzione forte dell’operone lac).
  • In presenza di glucosio (poco cAMP) ma non di lattosio, il repressore è attivo e la cRp inattiva, per cui non vi è trascrizione.
  • In assenza di glucosio (molto cAMP) e di lattosio, il repressore e la cRp sono entrambi attivi e non vi è trascrizione.
  • In presenza di lattosio e assenza di glucosio (molto cAMP), il repressore è inattivo e la cRp è attiva, per cui l’operone viene espresso al massimo.
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