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Biologia Molecolare Avanzata
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I meccanismi epigenetici regolano l'espressione genica senza alterare la sequenza del DNA, permettendo a cellule con lo stesso genoma di assumere funzioni diverse come nel differenziamento. Questi processi includono il rimodellamento della cromatina, le modificazioni post-traduzionali degli istoni (acetilazione, metilazione) e l'azione di RNA non codificanti che influenzano la compattazione del DNA. L'acetilazione degli istoni riduce la loro carica positiva, facilitando il distacco del DNA e l'attivazione genica, mentre la deacetilazione o alte metilazioni favoriscono la repressione trascrizionale.
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- I meccanismi epigenetici regolano l'espressione genica modificando lo status biologico della cellula senza alterare la sequenza del DNA, permettendo a cellule con identico genoma come staminali e differenziate di mantenere caratteristiche ereditabili.
- Il rimodellamento della cromatina coinvolge proteine antagoniste come Polycom, che compattano il DNA per reprimere trascrizione, e Trithorax, che lo rendono accessibile, consolidando stati epigenetici trasmissibili alle generazioni cellulari successive.
- L'acetilazione delle code N-terminali degli istoni H3 e H4 neutralizza la loro carica positiva, riducendo l'interazione elettrostatica con il DNA negativo e favorendo così l'attivazione trascrizionale, mentre la deacetilazione ripristina la compattazione repressiva.
- La metilazione delle citosine nel DNA o delle lisine degli istoni ha effetti contestuali variabili che possono favorire il compattamento o l'apertura della cromatina a seconda del numero di gruppi metile aggiunti e della posizione specifica dell'amminoacido modificato.
- Oltre ad acetilazione e metilazione, le modifiche post-traduzionali includono la fosforilazione dell'istone H3 come segnale di compattamento, l'isomerizzazione delle proline per facilitare altre reazioni e l'ubiquitinazione che modula i processi epigenetici.
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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…