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La regolazione dell'espressione genica nei sistemi biologici coinvolge processi fondamentali come la trascrizione e modifiche epigenetiche che alterano l'accessibilità del DNA senza cambiarne la sequenza, influenzando il differenziamento cellulare tra procarioti ed eucarioti. Nei meccanismi eucariotici, fattori di trascrizione specifici interagiscono con promotori, enhancer e istoni attraverso domini strutturati per attivare o reprimere geni tramite acetilazione, metilazione del DNA o rimodellamento della cromatina da parte di complessi come Polycomb.
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- I meccanismi epigenetici regolano l'espressione genica mantenendo intatta la sequenza del DNA attraverso processi come il rimodellamento della cromatina, le modificazioni post-traduzionali degli istoni e la metilazione.
- Nelle cellule eucariotiche i fattori di trascrizione possiedono due domini distinti: uno per il legame al DNA (come omeodomini o dita di zinco) e un altro per l'attivazione della trascrizione che richiede modifiche come la fosforilazione.
- L'acetilazione degli istoni neutralizza le cariche positive delle code N-terminali, riducendo il compattamento dei nucleosomi e rendendo il DNA accessibile alla trascrizione, mentre la de-acetilazione induce repressione genica.
- I geni si classificano in housekeeping per proteine strutturali di base, specializzati o tessuto-specifici legati a stadi dello sviluppo, ed inducibili che rispondono esclusivamente a segnali recettore-ligando esterni.
- Le regioni regolatorie come gli enhancer possono trovarsi a migliaia di basi di distanza dal promotore e attivano la trascrizione formando ansa per avvicinarsi fisicamente al complesso polimerasi-promotore.
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Di cosa parla l'insegnamento
BIOLOGIA MOLECOLARE AVANZATA · 1° anno · 1° semestre · 6 CFU · BIOS-07/A
Fornire agli studenti le conoscenze dei meccanismi molecolari alla base della regolazione epigenetica nonchè del ruolo fondamentale di microRNA, long-noncoding RNA nei meccanismi di controllo delle funzioni biologiche. Renderli capaci di collegare la struttura e funzione delle molecolare con i meccanismi biologici…