Il Controllo dell'espressione genica

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note sintetiche su regolazione genica, clonazione degli animali, controllo genetico dello svilupppo e basi genetiche del cancro (6 pagine formato doc)

Il Controllo dell'espressione genica - LA REGOLAZIONE GENICA NEI PROCARIOTI E NEGLI EUCARIOTI.

Quando un gene è attivato, viene trascritto in RNA e il suo messaggio è tradotto in specifiche molecole proteiche. Il processo complessivo con cui l'informazione genetica passa dai geni alle proteine è detto "espressione genetica". Ad esempio l'E.Coli può trovarsi nel nostro intestino in ambienti diversi: ambiente ricco di grassi e glucosio, se si è mangiato pane e burro, o di lattosio, se si è bevuto un bicchiere di latte scremato. In questo caso, l'E.Coli per risparmiare energia produce enzimi necessari per digerire il lattosio, solo una volta presente nell'intestino.


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Nel 1961 Jacob e Monod formularono l'ipotesi secondo la quale l'E.Coli usa tre enzimi per assorbire e iniziare a metabolizzare il lattosio. I geni che codificano per questi enzimi sono attivati dallo stesso sistema di regolazione e sono vicini tra loro. Accanto a questo gruppo di geni vi sono due sequenze di controllo, che partecipano alla loro regolazione. Una sequenza di nucleotidi corrisponde al promotore, il sito in cui si attacca l'RNA-polimerasi che catalizza la trascrizione.

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Un segmento di DNA chiamato operatore agisce invece come interruttore tra il promotore e questi tre geni. L'operatore decide quando l'RNA-polimerasi può attaccarsi al promotore e iniziare quindi la trascrizione dei geni. Un simile aggregato è chiamato operone ed è presente solo nei procarioti. L'operone Lac (lattosio=glucosio + galattosio) inizia a operare quando E.Coli viene a contatto col lattosio e tutti gli enzimi necessari alla sua demolizione vengono assemblati contemporaneamente poiché i geni dell'operone sono controllati tutti dall'operatore.

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Quando l'operone lac è disattivato, non è presente lattosio nell'ambiente cellulare. La trascrizione è bloccata da una molecola chiamata repressore, una proteina che funziona legandosi all'operatore e impedendo all'RNA polimerasi di attaccarsi al promotore. Il repressore proviene dal gene regolatore, situato all'esterno dell'operone.