We have control

Ahimè... il momento è arrivato.. devo parlare della regolazione genica... premetto di aver cercato di evitare questo argomento come la peste. Non tanto perchè non sia interessante, anzi, ma per il fatto che non ho la minima idea di come spiegare decentemente tutto ciò ... Ahh basta è ora di iniziare!

La regolazione genica è la capacità delle cellule di regolare il processo della sintesi proteica; per farlo una cellula deve avere la possibilità ''attivare'' o ''disattivare'' un determinato gene a seconda se questo è utile o meno; insomma come una persona non paga dei raccoglitori di mirtilli per lavorare nel deserto, così le cellule non producono proteine che in quel momento o in quel luogo sono inutili all'organismo... OK come esempio fa un po' schifo, ma spero di aver fatto capire il concetto.

Vediamo però ora in cosa consiste la regolazione genica nei procarioti.
Vi ricordate tutti i processi che avvengono prima della sintesi proteica? Ecco accade spesso che, prima della sintesi proteica, un determinato segmento di RNA subisca vari controlli. Il primo di questi avviene durante la trascrizione, delle proteine chiamate fattori di regolazione della trascrizione riescono, grazie ai geni regolatori, ad influenzare il controllo della trascrizione attivandolo (attivatori) o impedendolo (repressori).
Tutti questi processi si basano sul modello, scoperto da Francois Jacob e Jacques Monod, chiamato operone.
Esso è un' unità funzionale che comprende i geni strutturali e il promotore ed è controllato dall'operatore, una sequenza di DNA. La trascrizione dei geni strutturali è controllata anche dal gene regolatore, che però non fa parte dell'operone.

.. OK probabilmente non si è capito un granchè, per cui ricapitoliamo: la trascrizione è controllata da due proteine che ne promuovono (attivatori) o ostacolano il processo (repressori), determinando così la produzione o meno di RNA. Facile no? (probabilmente sarà più complicato capire come questi riescano a ''organizzare'' l'RNA e sapere quale far trascrivere o meno).. Comunque, gli attivatori o i repressori sono controllati a loro volta da delle molecole effettrici, chiamate corepressori se li attivano o induttori se li trasformano in repressori.

Beh tutto questo è quello che accade nei procarioti, ma vediamo cosa succede negli eucarioti.

In verità il controllo bene o male è molto simile, ma più complicato..  negli eucarioti infatti esistono tre tipi di RNA polimerasi (uno per il tRNA, uno per l'mRNA e l'altra per l'rRNA)...
Ora noi vedremo la RNA polimerasi II, quella del RNA messaggero; in questo processo una zona chiamata TATA-box: una sequenza di nucleotidi che indica il ''luogo di inizio'' della trascrizione.
Dopo di questa è importante un'altra zona, circa 25 paia di basi azotate più in la, il vero sito di inizio della trascrizione dove comincia a crearsi la ''copia'' di RNA dal DNA. Questo sito e il TATA-box formano un gruppo detto promotore basale; oltre a questo però la trascrizione è controllata anche dai fattori di trascrizione generali (GTF), essi sono cinque e insieme al nostro promotore formano il complesso pre-inizio. Coesiste poi un terzo sito, quello degli elementi regolatori, nel quale viene favorita o inibita (gli elementi sono chiamati a loro volta enhancer o silencer) la trascrizione di un determinato gene (spesso questi due fattori sono lontani dal sito di trascrizione e per cui hanno bisogno di un mediatore che mette tutto in comunicazione).

In verità avvengono diversi controlli anche dopo la trascrizione, ad esempio uno lo abbiamo già visto, lo splincing alternativo. Infine altro controllo avviene durante o al termine della traduzione, facendo si che l'mRNA  non si ''attacchi'' ai ribosomi, cambiando chimicamente la sequenza iniziale o grazie ad un repressore traduzione, che si lega al RNA. Questi reperssori a volte possono essere piccole parti di RNA, i microRNA (meno male che serviva a poco!)  o i siRNA (RNA interferenti), che demoliscono l'mRNA (il processo è chiamato RNA interference).
Tutto questo è particolarmente interessante dal punto di vista medico, anche perchè questi piccoli segmenti di RNA possono essere sintetizzati in laboratorio e per cui essere introdotti in un corpo per eliminare, ad esempio, la produzione di una proteina dannosa.

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''Invito alla biologia.blu'' Zanichelli
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