1. REGLAREA TRANSCRIPŢIEI
LUPEA ANDREEA MARIA

2. 1. Acizii nucleici
Acizii nucleici reprezinta moleculele care pastreaza, transporta si manipuleaza informatia in orice celula vie.
Codul de scriere a acestei informatii este universal valabil iar mecanismele biochimice implicate sunt pe de o parte complexe si pe de alta parte foarte precise.

3. 2.Tipuri de acizi nucleici

4. 3.Sinteza proteică

5. 4.Transcripţia la eucariote
la eucariote materialul genetic se caracterizează printr-o discontinuitate genetică (în molecula de ADN se succed secvenţe informaţionale (exoni) şi neinformaţionale (introni), care sunt eliminate în procesul de transcripţie a informaţiei genetice

6. 5.Definiţia transcripţiei
Dogma centrala a geneticii postuleaza urmatoarea transformare: ADN ARN proteine sau O GENA  UN ARN MESAGER  O PROTEINA
Transcriptia - reprezinta procesul prin care o parte din informatia de pe ADN este copiata pe ARN (o genaun ARN mesger)
Exista 3 tipuri importante de ARN:
1. ARN mesager (ARNm).
2. ARN de transfer (ARNt).
3. ARN ribozomal (ARNr).

7. 6.Etapele transcripţiei
Transcrierea informatiei pe ARN necesita la inceput un semnal de initiere. Deci ARN-polimeraza se fixeaza pe o portiune a ADN-ului numita promotor
Odata fixata, ARN-polimeraza va incepe elongarea moleculei de ARN folosind ribonucleotide care se ordoneaza conform matritei ADN-ului ce se copie
Terminarea transcrierii se face cand ARN-polimeraza ajunge la capatul genei unde intalneste un numar mare de nucleotide C si G

11. 7.Nivelurile reglajului genetic la eucariote

12. 8.Reglarea pretranscripţională
În celulele eucariote, ADN-ul nuclear este asociat cu proteine histonice, formând fibra de cromatină. Aceasta se poate afla sub două forme: o formă mai condensată numită heterocromatină şi o formă mai puţin condensată numită eucromatină. În hetero-cromatină nu se realizează transcripţia, deci genele sunt inactive, pe când în eucromatină se poate realiza transcripţia. Acesta este primul nivel al reglajului genetic la eucariote, care acţionează la nivelul unor segmente cromozomiale care conţin un număr mare de gene. La eucariotele cu organizare complexă, într-un anumit tip de ţesut se eucromatinizează numai segmentele care conţin gene necesare funcţionării ţesutului respectiv, celelalte fiind heterocromatinizate.

13. 9.Secventele de consens
Figure General pattern of cis-acting control elements that regulate gene expression in yeast and multicellular organisms (invertebrates, vertebrates, and plants). (a) Genes of multicellular organisms contain both promoter-proximal elements and enhancers as well as a TATA box or other promoter element. The latter positions RNA polymerase II to initiate transcription at the start site and influences the rate of transcription. Enhancers may be either upstream or downstream and as far away as 50 kb from the transcription start site. In some cases, promoter-proximal elements occur downstream from the start site as well. (b) Most yeast genes contain only one regulatory region, called an upstream activating sequence (UAS), and a TATA box, which is ≈90 base pairs upstream from the start site.

14. 10.Reglarea posttranscripţională
5’ Capping
Adiţia unei cozi poli A
Excizarea intronilor

15. 11.5’ Capping

16. 12.Funcţiile capătului 5 Reglarea exportului nuclear
Prevenirea degradării de exonucleaze
Iniţierea translaţiei
Iniţierea excizării intronului celui mai apropiat de capătul 5‘

17. 13.Poliadenilarea

18. 14.Funcţiile cozii poly A stabilitatea ARNm
exportul ARNm matur din nucleu
semnal de recunoaştere pentru ribozomi

20. 15.Excizarea intronilor

21. Excizarea intronilor se poate face in 2 feluri: Cu ajutorul unor enzime speciale care recunosc capetele fiecarui intron (exemplu: ARN U1) acestia sunt eliminati si capetele libere ale exonilor sunt sudate. Prin autocataliza, fenomen remarcabil care pune pentru prima data in discutie posibilitatea catalitica a unui compus neproteic. Deci chiar ARN-ul ribozomal isi autoelimina intronii printr-un proces care genereaza o bucla (reprezentata de intron), eliminarea acestei bucle cu ajutorul guanozinei si coaserea exonilor.

23. 16.Enhancers şi transcripţia

24. Inactivarea cromozomului X

25. 17.Transcripţia la procariote
Cromozomul bacterian este alcătuit dintr-o moleculă de ADN dublu catenară circulară..
Numărul de gene în cromozomul bacterian este de câteva mii (de exemplu, la E.coli – circa 4000).
După funcţia lor, genele respective se divizează în:
gene structurale
gene reglatoare,
gene operatoare
promotor
terminator
iniţiator
replicator
secvenţe de inserţie
suprafeţe de legare
gene rARN şi tARN

26. 18.Formarea ARNmesager definitiv

27. 19.Modelul operonului
Schema generală a reglării activităţii genelor procariote a fost propusă de geneticienii F.Jacob şi J.Monod în 1961 şi expusă în lucrarea “Mecanismul reglajului genetic în sinteza proteinelor
Fig. 1. Schema unui operon: R – gena reglatoare; P – promotor; O – operator; S – gene structurale; T – terminator; r – represor.

28. 20.Efectul tipului de substrat asupra functionarii operonului

30. Reglajul genetic la procariote este de două tipuri:
Molecular Cell Biology   10. Regulation of Transcription Initiation   Bacterial Gene Control: The Jacob-Monod Model                                         Figure The lac operon includes three genes: lacZ, which encodes β-galactosidase; lacY, which encodes lactose permease; and lacA, which encodes thiogalactoside transacetylase. Binding of regulatory proteins to sites in the control region immediately upstream (to the left) of the lacZ gene regulate its transcription. The lacI gene, which encodes the lac repressor, maps adjacent to the lac control region.
Reglajul genetic la procariote este de două tipuri:
Inductibil
represibil
Figure The lac operon includes three genes: lacZ, which encodes β-galactosidase; lacY, which encodes lactose permease; and lacA, which encodes thiogalactoside transacetylase. Binding of regulatory proteins to sites in the control region immediately upstream (to the left) of the lacZ gene regulate its transcription. The lacI gene, which encodes the lac repressor, maps adjacent to the lac control region.

31. 21.Controlul negativ inductibil

32. 22.Efectul proteinei represor
Figure Jacob and Monod model of transcriptional regulation of the lac operon by lac repressor. When lac repressor binds to a DNA sequence called the operator (O), which lies just upstream of the lacZ gene, transcription of the operon by RNA polymerase is blocked. Binding of lactose to the repressor causes a conformational change in the repressor, so that it no longer binds to the operator. RNA polymerase then is free to bind to the promoter (P) and initiate transcription of the lac genes; the resulting polycistronic mRNA is translated into the encoded proteins.

33. -in laboratoare in locul allolactozei ete folosita

34. 23.Controlul negativ represibil

36. 24.Secventele de consens ale promotorilor

37. Figure 10-17. Cooperative binding of E
Figure Cooperative binding of E. coli RNA polymerase and cAMP-CAP to the lac promoter. By themselves, both RNA polymerase and cAMP-CAP have relatively low affinity for their respective binding sites in lac promoter DNA. However, interaction between residues in CAP and an α subunit of RNA polymerase forms a protein-protein complex that binds much more stably to promoter DNA than either protein alone.