Controllo espressione genica procarioti

Question 1

Quali sono i possibili tipi di regolazione?

Answer 1

Basale Regolata

Question 2

Cosa sono i repressori?

Answer 2

Sono proteine regolatorie che inibiscono la trascrizione

Question 3

Cosa sono gli operatori?

Answer 3

Sono sequenze sovrapposte o adiacenti al promotore sulle quali si legano i repressori; controllo negativo

Question 4

Cosa sono gli attivatori?

Answer 4

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

Question 5

Cosa si intende per mRNA policistronico?

Answer 5

Quando piu` geni vengono trascritti in un’unica molecola di mRNA

Question 6

Cosa e` l’operone?

Answer 6

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!

Question 7

Cosa e` il promotore modulare?

Answer 7

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.

Question 8

Perche` negli eucarioti non abbiamo ulteriori meccanismi di controllo negativo?

Answer 8

Perche` la cromatina funge da “repressore naturale”

Question 9

Reazione di scissione del galattosio (compreso allolattosio)

Answer 9

Question 10

Quali sono i tre geni strutturali dell’operone lac?

Answer 10

LacZ, LacY, LacA

Question 11

LacZ?

Answer 11

Codifica per beta-galattosidasi

Question 12

LacY?

Answer 12

Codifica per permeasi (facilita ingresso del lattosio nella membrana)

Question 13

LacA?

Answer 13

Codifica per tiogalattoside transacetilasi (aggiunge un gruppo acetilico alla beta galattosidasi)

Question 14

Rappresentazione dello stato represso dell’operone lac

Answer 14

(immagine)

Question 15

Descrivi il legame del repressore lac alla sequenza di DNA

Answer 15

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

Question 16

Rappresentazione dello stato dell’operone lattosio in presenza di lattosio

Answer 16

Question 17

Cosa e` l’isopropiltiogalattoside?

Answer 17

svolge la stessa funzione di induttore del lattosio. Induttore gratuito (non scisso e riconosciuto da betagalattosidasi)

Question 18

Come cambia l’affinita` di legame del repressore lac alla sequenza di DNA in presenza e in assenza di induttore?

Answer 18

Presenza di induttore: 3% Assenza di induttore: 96%

Question 19

Spiega come il repressore rende impossibile l’accesso della RNA polimerasi alla regione promotrice

Answer 19

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

Question 20

Controllo positivo operone lattosio lattosio

Answer 20

in assenza di lattosio viene prodotto il segnale “di fame” cAMP che lega la proteina CAP che aumenta livello trascrizione

Question 21

Cosa è CAP?

Answer 21

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

Question 22

Operone del triptofano

Answer 22

Esempio di controllo negativo: il repressore si lega alla sequenza O solo quando il corepressore (triptofano) si lega ad esso

Question 23

Cosa è l’attenuazione?

Answer 23

È un meccanismo attraverso il quale si attua un secondo controllo genico nella fase di terminazione della trascrizione

Question 24

Cosa è la sequenza leader?

Answer 24

È un ORF del trpE

Question 25

Cosa succede nell’attenuazione se il livello di trp è troppo alto?

Answer 25

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.

Question 26

Cosa succede nell’attenuazione se la concentrazione di triptofano è troppo bassa?

Answer 26

La regione 2 si appaia con la 3, formando una forcina che non è di terminazione

Question 27

Perché l’attenuazione è possibile solo nei procarioti?

Answer 27

Perché traduzione e trascrizione sono accoppiati

Question 28

Quali sono i motivi proteici per il legame con il DNA?

Answer 28

Fattori di trascrizione, attivatori, repressore, enhancer

Question 29

Quali sono le famiglie di fattori di trascrizione?

Answer 29

Elica giro elica; omeodominio; dita di zinco; cerniera di leucina; elica ansa elica; nastro elica elica

Question 30

Quali sono i domini più comuni?

Answer 30

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

Question 31

Qual è la variazione dell’elica giro elica?

Answer 31

L’omeodominio: terza elica che si inserisce nel solo minore del DNA e dà maggiore specificità e stabilità al legame

Question 32

Motivo a dita di Zn

Answer 32

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

Question 33

Variazioni al motivo a dita di Zn

Answer 33

2 cys + 2 his
oppure 4 cys

Question 34

Leucine zipper

Answer 34

due eliche con 4 leucine ciascuna che stabiliscono interazioni tra loro e la coda presenta residui basici, che lega il DNA

Question 35

dominio elica ansa elica

Answer 35

Esattamente come il nome; permette le’sistenza di eterodimeri differenti ed è più rara

Question 36

dominio elica nastro elica

Answer 36

2 alfa eliche e un beta foglietto che si inserisce nel solco minore del DNA