Cosa sono le sequenze multiple di codifica delle proteine trascritte come?
doc-6214
Molti geni prokaryotic sono organizzati in operoni, con sequenze proteiche multiple codifica che sono trascritte come un' unità. I prodotti dei geni operoni hanno in genere funzioni correlate e sono coinvolti nella stessa rete di regolamentazione.
None
doc-6211
La struttura di un gene è costituita da molti elementi la cui sequenza di codifica delle proteine è spesso solo una piccola parte. Queste includono le regioni del DNA che non sono trascritte e le regioni dell' RNA non tradotte.
None
doc-6213
Il pre-mRNA trascritto contiene regioni non tradotte ad entrambe le estremità che contengono un sito di riboosoma vincolante, terminatore e codoni di avvio e arresto. Inoltre, la maggior parte dei fotogrammi di lettura aperti eucariotici contengono introni non tradotti che vengono rimossi prima della traduzione degli esoni. Le sequenze alle estremità degli introni, dettano i siti di giunzione per generare l' mRNA maturo finale che codifica la proteina o prodotto RNA.
None
doc-6241
Sebbene il numero di coppie di basi di DNA nel genoma umano sia noto fin dagli anni' 60, il numero stimato di geni è cambiato nel corso del tempo in quanto le definizioni di geni e i metodi per rilevarli sono stati perfezionati. Le prime previsioni teoriche del numero di geni umani erano pari a 2.000.000 di geni. Le prime misure sperimentali hanno indicato che ci sono 50.000-100.000 geni trascritti (tag di sequenza espressi). Successivamente, il sequenziamento nel Progetto Genoma Umano ha indicato che molte di queste trascrizioni erano varianti alternative degli stessi geni, e il numero totale di geni codifica proteina è stato rivisto fino a ~ 20.000 con 13 geni codificati sul genoma mitocondriale. Del genoma umano, solo l' 1-2% consiste di geni codificanti per le proteine, mentre il resto è costituito da DNA "non codificante" come introni, retrotrasposoni e RNA non codificanti.
None
doc-6220
Nei procarioti, la trascrizione avviene nel citoplasma; per trascrizioni molto lunghe, la traduzione può iniziare alla fine del 5' dell' RNA mentre la fine dei 3' è ancora in fase di trascrizione. Negli eucarioti, la trascrizione avviene nel nucleo, dove è conservato il DNA della cellula. La molecola di RNA prodotta dalla polimerasi è conosciuta come trascrizione primaria e subisce modifiche post-trascrizione prima di essere esportata al citoplasma per la traduzione. Una delle modifiche effettuate è lo splicing degli introni che sono sequenze nella regione trascritta che non codificano le proteine. I meccanismi alternativi di splicing possono portare a trascrizioni mature dello stesso gene con sequenze diverse e quindi codificare per proteine diverse. Questa è una forma importante di regolamentazione nelle cellule eucariotiche e si verifica anche in alcuni procarioti.
None
doc-6218
La sequenza nucleotidica del DNA di un gene specifica la sequenza aminoacido di una proteina attraverso il codice genetico. Le serie di tre nucleotidi, detti codoni, corrispondono ciascuna ad un amminoacido specifico. 6 Inoltre, un "codone start"e tre "codoni stop" indicano l' inizio e la fine della regione di codifica delle proteine. Ci sono 64 possibili merluzzi bianchi (quattro possibili nucleotidi in ciascuna delle tre posizioni, quindi 43 possibili merluzzi bianchi) e solo 20 amminoacidi standard; quindi il codice è ridondante e più merluzzi bianchi possono specificare lo stesso amminoacido.
None
doc-6219
La trascrizione produce una molecola di RNA a singolo filamento conosciuta come RNA messaggero, la cui sequenza nucleotidica è complementare al DNA da cui è stata trascritta. 6.1 L' mRNA funge da intermedio tra il gene del DNA e il suo prodotto proteico finale. Il DNA del gene è usato come modello per generare un mRNA complementare. L' mRNA corrisponde alla sequenza del filone di codifica del DNA del gene perché è sintetizzato come complemento del filone di template. La trascrizione è eseguita da un enzima chiamato RNA polimerasi, che legge il trefoli di modello nella direzione da 3' a 5' e sintetizza l' RNA da 5' a 3''. Per iniziare la trascrizione, la polimerasi prima riconosce e lega una regione promotrice del gene.
None
doc-6240
La dimensione del genoma e il numero di geni che codifica varia notevolmente da un organismo all' altro. I genomi più piccoli si verificano nei virus (che possono avere solo 2 geni codifica proteica), e viroidi (che agiscono come un singolo gene RNA non codificante). Al contrario, le piante possono avere genomi estremamente grandi, con riso contenente oltre 46.000 geni codificanti proteici. Il numero totale di geni che codificano le proteine (il proteoma della Terra) è stimato in 5 milioni di sequenze.
None
doc-6208
La maggior parte dei geni eucariotici sono memorizzati su un insieme di grandi cromosomi lineari. I cromosomi sono imballati all' interno del nucleo in complesso con proteine di stoccaggio chiamate istoni per formare un' unità chiamata nucleosoma. DNA confezionato e condensato in questo modo è chiamato cromatina. 4.2 Il modo in cui il DNA è memorizzato negli istoni, così come le modifiche chimiche dell' istone stesso, regolano se una particolare regione del DNA è accessibile per l' espressione genica. Oltre ai geni, i cromosomi eucariotici contengono sequenze che contribuiscono a garantire che il DNA venga copiato senza degradazione delle regioni finali e ordinato in cellule figlie durante la divisione cellulare: origine della replicazione, telomeri e il centromero. 4.2 Le origini della replicazione sono le regioni di sequenza in cui si inizia la replicazione del DNA per fare due copie del cromosoma. I telomeri sono lunghi tratti di sequenza ripetitiva che chiudono le estremità dei cromosomi lineari e prevengono la degradazione della codifica e delle regioni di regolazione durante la replicazione del DNA.
None
doc-6234
La maggior parte delle mutazioni all' interno dei geni sono neutre, non hanno alcun effetto sul fenotipo dell' organismo (mutazioni silenziose). Alcune mutazioni non modificano la sequenza degli aminoacidi perché i codoni multipli codificano lo stesso aminoacido (mutazioni anonime). Altre mutazioni possono essere neutre se portano a cambiamenti della sequenza di amminoacidi, ma la proteina funziona ancora allo stesso modo con il nuovo aminoacido (ad esempio mutazioni conservative). Molte mutazioni, tuttavia, sono deleterie o addirittura letali e vengono rimosse dalle popolazioni per selezione naturale. I disturbi genetici sono il risultato di mutazioni deleterie e possono essere dovuti a mutazioni spontanee nell' individuo colpito, o possono essere ereditari. Infine, una piccola frazione delle mutazioni sono benefiche, migliorando la forma fisica dell' organismo e sono estremamente importanti per l' evoluzione, dal momento che la loro selezione direzionale porta ad un' evoluzione adattiva. 7.6 mutazioni silenziose.
None
doc-6217
In tutti gli organismi, sono necessari due passi per leggere le informazioni codificate nel DNA di un gene e produrre la proteina che specifica. In primo luogo, il DNA del gene è trascritto in RNA messaggero (mRNA). 6.1 Secondo, che l' mRNA è tradotto in proteine.
None