5. Epigenetica Flashcards
(36 cards)
Cos’è la RNA interference?
È un processo di inibizione, innescato e promosso dai miRNA, piccoli dsRNA capaci di inibire/ degradare l’mRNA
Cosa sono i miRNA?
Sono dei segmenti di dsRNA, lunghi 20-30nt, ottenuti dal processamento di un lungo dsRNA (gene policistronico trascritto dalla pol II)
Si classificano in:
- Intergenici → situati al di fuori delle regioni igieniche
- Intragenici → ospitati all’interno di altre unità geniche
Per essere funzionalmente attivi devono essere associati alle proteine argonauta, RISC = argonauta + miRNA
Descrivi la biogenesi dei miRNA
1) pri-miRNA = trascritto primario, ha una porzione che si ripiega a forcina
2) Microprocessore = drosha + DCGR8
Drosha = endonucleasi che processa il pri-miRNA → resta solo la forcina con l’ansa = pre-miRNA
DCGR8 = cofattore di drosha, permette il corretto posizionamento dell’endonucleasi rispetto al loop della forcina
3) L’ esportina-5 trasporta il pre-miRNA fuori dal nucleo
4) Dicer (= RNAsi) Taglia a 20 nt di distanza dal sito di drosha rimuovendo l’ansa
→ si ha un dsRNA con 2 overhang alle estremità 3’
5) Formazione pre-RISC = argonauta + dsRNA → Separazione dei due filamenti di RNA
Come decide il RISC quale filamento di dsRNA eliminare per ottenere il miRNA guida?
Il futuro miRNA guida è quello che presenta più mismatch al 5’
Come avviene la target reconigtion tra miRNA e mRNA da degradare?
È detto appaiamento a complementarietà supplementare
Non è necessario un appaiamento perfetto di tutto il miRNA, ma solo della seed sequence, al 3’UTR del mRNA
Cos’è la seed sequence dei miRNA?
Unica porzione del miRNA in cui la tolleranza di mismatch con l’mRNA è minima
Seq che va dal 2° al 7° nt
Come agiscono i miRNA?
(2 scopi)
- Inibizione della traduzione:
il RISC lega il 3’UTR → l’argonauta fa ingombro sterico → no riciclo ribosomi - Degradazione dell’mRNA:
il RISC recluta prot di decapping + prot che inducono la deadenilazione dell’mRNA
Cosa sono i P-bodies?
Sono compartimenti cellulari in cui si accumulano nei complessi RISC-mRNA bersaglio, i complessi possono liberare l’mRNA al bisogno
Per cosa vengono usati i miRNA?
- Transizioni che prevedono cambiamenti drastici dell’espressione genica → i miRNA collaborano coi TF
- Come stabilizzatori → i miRNA mantengono un determinato programma di espressione genetica
Quali sono le caratteristiche dei siRNA?
Sono segmenti di dsRNA complementari alla coding sequence dell’mRNA
Vengono trasfettati direttamente nel citosol dove possono richiedere Dicer o essere direttamente complessati agli argonauti
Che cos’è il nuclear transfer?
È il trasferimento del nucleo di una cellula somatica in un ovocita privato del genoma
Inserendo poi l’ovocita “trasferito” in una Foster Mother l’individuo che nasce è il clone della cellula donatrice; è detto somatic cell nuclear transfer
Cosa sono le iPS cells?
= induced pluripotent stem cells
Sono delle cellule somatiche trasformate in cellule ES
Quali sono e a cosa servono i fattori di trascrizione della pluripotenza?
Sono dei fattori di trascrizione che permettono di convertire una cellula somatica in una staminale
Ne esistono quattro fondamentali: Oct4 + Sox2 + klf4 + Myc = OSKM
Myc è un oncogene, viene poco usato, sono sufficienti gli altri tre che vengono detti TF pionieri
Quali sono le caratteristiche dei complessi di rimodellamento della cromatina?
(3)
- Hanno almeno una subunità ATPasica
- Possono agire sia in senso positivo (rilassando la cromatina) che negativo ( compattando la cromatina)
- Non hanno un dominio analogo al binding domain dei TF, necessitano quindi di TF pionieri che gli “indichino la direzione”
!! TF pionieri ≠ TF che attivano la trascrizione !!
Quali sono le possibili modalità d’azione dei complessi di rimodellamento della cromatina?
(3)
- Staccano un breve tratto di DNA per srotolarlo ed esporlo ai TF
- Spostano il nucleosoma
- Rimuovono un intero nucleosoma
Che proteine sono coinvolte nella modifica post traduzionale degli istoni?
- Writers → aggiungono la modifica
- Readers → leggono e interpretano la modifica
- Erasers → rimuovono la modifica
Quali sono le possibili modificazioni post traduzionale degli istoni?
Tutte le modificazioni vengono fatte sulla coda N- term dell’istone
- Acetilazione:
~Writer = HAT (= acetil transferasi)
~Reader = prot con un bromodominio che forma una tasca in cui può alloggiare una lys acetilata
~Eraser = HDAC (= deacetilasi)
È un meccanismo fortemente associato all’attivazione della trascrizione - Metilazione
~Writer = HMT (= metil transferasi)
~Reader = prot con un cromodominio che riconosce e lega le lys solo se metilate
~Eraser = demetilasi
Ha f.ne variabile dipende dagli aa metilati:
a. Attivazione → metilazione di H3K4 + H3K36
b. Repressione → metilazione di H3K9 + H3K27 - Fosforilazione:
Aggiunta di cariche meno che altera la basicità delle code istoniche → perdita di affinità DNA
Ha funziona attivatoria
Quali sono le regole sul funzionamento delle modificazioni degli istoni?
(5)
a. Writers + erasers non riconoscono nel dna e vengono reclutati da TF specifici
b. Le modificazioni sono stabili e reversibili
c. Le modificazioni sono ereditarie
d. Le modificazioni possono propagarsi
e. In una stessa regione le modificazioni sono coerenti tra loro
In cosa consiste la metilazione del DNA?
È una modifica covalente, a scopo inibitorio, che non modifica le basi l’informazione genica e che avviene solo sulle citochine delle isole CpG
Che enzimi sono coinvolti nella metilazione del DNA, a livello delle isole CpG?
- DNA metiltransferasi de novo → scrivere a prima metilazione in un’isola CpG
- DNA metiltransferasi di mantenimento → rendono i siti emi-metilati completamente metilati
È l’enzima deputato all’ereditarietà in mitosi della metilazione
Come avviene la demetilazione?
Non esistono enzimi demetilanti
2 metodi:
- Demetilazione positiva → Viene inibita la prod della DNA metiltransferasi di mantenimento
- Meccanismo enzimatico attivo di demetilazione
a. Gli enzimi della famiglia delle TET convertono in 5-idrossimetilcitosina la 5-metilcitosina
b. 5-idrossimetilcitosina vista come sbagliata → sottoposta al base excissor repair
→ 5-idrossimetilcitosina rimossa + sostituita con una citosina non metilata
Cosa comporta il passaggio eu→eterocromatina?
- Sostituzione dei marker istonici
- Metilazione del DNA
- Compattamento dei nucleosomi
Cos’è l’imprinting genomico?
È una forma di regolazione genica per cui di alcuni geni è espresso solo un allele in modo specifico secondo l’origine parentale
- Imprinting materno → allele materno off
- Imprinting paterno → allele paterno off
Come sono organizzati i geni soggetti a imprinting?
Sono organizzati in cluster contenenti:
-Geni soggetti a imprinting materni + paterni
- ICR = regione, che può essere metilata, che controlla l’espressione dei geni soggetti a imprinting
