Il genoma eucariotico è più grande rispetto al procariotico, possiede più unità regolatrici, gran parte del DNA non codifica proteine, gli eucarioti possiedono cromosomi multipli, la trascrizione e la traduzione sono processi separati.
Il genoma eucariotico è ripetitivo e sono state indivuidati diversi gradi di ripetizione:
- Sequenze altamente ripetitive, non vengono trascritte, non se ne conosce il ruolo
- minisatelliti 10-40 bp x 10^3 volte
- microsatelliti 1-3 bp x 10^1 | 10^2 volte
- Sequenze moderatamente ripetitive, vengono trascritte, codificano tRNA e rRNA
- Trasposoni, sequenze che possono muoversi nel genoma, rappresenta il 40% del genoma umano
- SINE (short interspersed elements), 500bp, trascritti ma non tradotti, 15% del genoma umano
- LINE (long interspersed elements) 700bp, alcuni vengono tradotti in proteine, 17% g.u.
- retrotrasposoni, effettuano una copia in RNA di se stessi, 8% g.u.
- trasposoni a DNA si muovono autonomamente all'interno del genoma.
Il loro spostamento può produrre importanti conseguenze se si inseriscono nella parte codificante, contribuiscono alla variabilità genica.
I geni eucariotici contengono sequenze non codificanti, possono essere raggurappati in famiglie.
Oltre al promotore nella parte codificante è contenuto un terminatore, che è una sequenza dopo il codone di stop, fine traduzione ribosomiale, che comunica la fine di trascrizione all'RNA polimerasi. All'interno della parte codificante si trovano introni, parti che non vengono tradotte, e esoni, che vengono tradotte. Gli introni vengono rimossi dal pre-mRNA e gli esoni vengono uniti. Questo procedimento prende il nome di splicing, è possibile che da uno stesso pre-mRNA possano essere creati diversi tipi di mRNA con splicing alternativo.
Nel nucleo il pre-mRNA assume alle estremità delle molecole che ne garantiscono la stabilità, alla 5' viene aggiunto il cappuccio G e alla 3' una coda di poli A. Tra esoni e introni esistono delle sequenze di consenso a cui legano le molecole snRNP, particelle di acido ribonucleico piccolo. Un complesso di RNA e proteine detto spliceosoma, taglia gli introni e unisce le stremità degli esoni.
Ci sono regolazioni trascrizionali e post-trascrizionali.
I promotri hanno sequenze più variabili rispetto ai procarioti e i geni possono contenere delle informazioni riguardo al loro stesso tasso di trascrizione. A differenza dei procarioti, gli eucarioti hanno bisogno di fattori di trascrizione per far partire la trascrizione all'RNA polimerasi, al TATA box, l'inizio del promotore si deve assemblare un complesso di trascrizione di varie proteine, di cui la prima è il fattore di trascrizione TFIID.
Molto più in là, anche 20000 bp, si trovano delle sequenze amplificatrici, che legano con proteine attivatrici. Esistono anche silenziatori, sequenze di DNA che arrestano la trascrizione e legano con proteine dette repressori.
Altra tecnica è il cambiamento di struttura della cromatina (rimodellamento della cromatina), nei cromosomi, che non contiene solo il DNA ma anche proteine detti istoni, che raccolgono la cromatina in nucleosomi. Alcuni enzimi possono cambiare i legami dei nucleosomi liberando il DNA in modo che il complesso di trascrizione possa compiere la trascrizione.
Altra tecnica è l'amplificazione genica, che consiste nella riproduzione di uno stesso gene più volte nel genoma.
La stabilità dell'mRNA può essere regolata con una revisione al pre-mRNA con inserimento o alterazione dei nucleotidi.
Una molecola poco stabile rimane poco nel citoplasma e va incontro più velocemente al complesso di ribonucleasi esosoma.
Micro RNA possono legare l'mRNA invalidandone la traduzione.
Regolazione della durata della vita di una proteina all'interno della cellula attraverso l'inserimento di gruppi funzionali che fanno da marcatori per un enzima lega la proteina all'ubiquitina che poi verrà riconoscita da un proteosoma che idrolizzerà la proteina.
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