Fluxul informaiei genetice

gen(ADN)

transcript primar(ARN)

transcrieregenetic

procesareatranscriptului

ARN ribozomal

ARN de transfer

ARN mesager

traducereainformatiei

genetice

ARN antisens

peptid

Structura Materialului Genetic

ADN =

acid deoxiribonucleic

ARN =

acid ribonucleic

Unitile de baz (monomerii) = nucleotide, legate ntre ele prin legturi covalente -

fosfodiesterice

ADN i ARN = un fel de polimeri

Deci, ADN i ARN = structuri polinucleotidice

EXPRESIAGENELOREXPRESIAGENELOR

Transcriere geneticTranscriere genetic

PrinTG

sesintetizeazatoatetipuriledeARNpropriicelulelor:ARNm,ARNr,ARNt,ARNhn

TG=procesuldesintez

amoleculelordeARN

caurmareacitiriiinformaieicodificat

nmoleculeleADN

DrumuldelaADN proteine

EstedefaptADN ARN proteine

TGestecatalizat

enzimatic

deenzimedenumite

TGseamncureplicarea,darsesintetizeazocatenARNinuADN;

deci,nmodsimilar,estecititocatenADN(=catenmatri),

iarcatenanouestesintetizeazpebazdecomplementaritatecumatria

ARNpolimerazeARNpolimeraze PK1speciemoleculardeARNpol/celul

EK3speciimolecularedeARNpol/celul

(TG)(TG)

moleculaARNrezultataprintranscriere,inaintedeoricealtaprocesaresenumestetranscriptprimartranscriptprimar

ncelule,ncelule,moleculeleARNsuntsintetizatepebazdecomplementaritatemoleculeleARNsuntsintetizatepebazdecomplementaritate,folosinddreptmatri,folosinddreptmatriocatenADNocatenADN

NucleotidepecatenaARNtranscriptNucleotidepecatenaARNtranscriptNucleotidepecatenaADNmatriNucleotidepecatenaADNmatri

CCGG

GGCC

AATT

UUAA

ncontrastcuADNpolimerazele,ncontrastcuADNpolimerazele,ARNpolimerazelenunecesitprimerARNpolimerazelenunecesitprimer,potata,potataaaiprimulnucleotiddepecatenanouiprimulnucleotiddepecatenanou

gen(ADN)

transcript primar(ARN)

transcrieregenetic

procesareatranscriptului

ARN ribozomal

ARN de transfer

ARN mesager

traducereainformatiei

genetice

ARN antisens

peptid

inhibarea transcrierii

TranscriereageneticsedesfTranscriereageneticsedesfoaroarnnbucladetranscrierebucladetranscriere

zonundedesfacedublulhelixADNzonundedesfacedublulhelixADN

55 33

bucldetranscrierebucldetranscriere ARNtranscriptARNtranscript

55

33 55

33

55 33

bucldetranscrierebucldetranscriere ARNtranscriptARNtranscript

55

33 55

33

55

33 5533

55 33

bucldetranscrierebucldetranscriere

ARNtranscriptARNtranscript

CatenaARNcesesiCatenaARNcesesinntetizeazprintranscrieretetizeazprintranscriere nurmneatanurmneataatlamatriatlamatriaADNpetoatlungimeaeiaADNpetoatlungimeaei,,cidoarpeunsegmentscurt,decidoarpeunsegmentscurt,de~15nucleotide~15nucleotide

restulmoleculeiARNrestulmoleculeiARNieseiese

dinhibridulARN:ADNdinhibridulARN:ADN

nansamblu,denansamblu,deiprocesuldetranscriereestesuficientdecorect(corectitudiniprocesuldetranscriereestesuficientdecorect(corectitudineasereferlacomplementaritateaeasereferlacomplementaritatea

ribonucleotidelordincatenaARNfaribonucleotidelordincatenaARNfadedeoxiribonucleotideledinmatridedeoxiribonucleotideledinmatriaADN),estetotuaADN),estetotuimaipuimaipuinin

acuratdectprocesuldereplicare.acuratdectprocesuldereplicare.

MecanismeledeproofreadingsuntmaipuMecanismeledeproofreadingsuntmaipuineficienteineficiententranscriere,comparativcureplicarentranscriere,comparativcureplicare

TranscriereTranscriere

1nucleotid1nucleotidgregreitit

/10.000nucleotide/10.000nucleotide

ReplicareReplicare

1nucleotid1nucleotidgregreitit

/10milioanenucleotide/10milioanenucleotide

nreplicareestecopiattotgenomulnreplicareestecopiattotgenomul

ntranscriereestecopiatinformantranscriereestecopiatinformaiadoardepeosingurcatenADNiadoardepeosingurcatenADN,,idoardinanumiteregiuniADN,denumitegeneidoardinanumiteregiuniADN,denumitegene

GenGen=r=regiunedinADNacreiinformaegiunedinADNacreiinformaieestecopiatieestecopiatnARNnARN

ORF=OORF=OpenReadingFramepenReadingFrame

==cadrudeschiscitirii=zocadrudeschiscitirii=zonADNceestetranscrisnADNceestetranscris

Ce regiuni din ADN se transcriu ? G E N G E N

Promotor G E N G E N Terminator

ARN p

ol

ARN p

ol

O zon din ADN cuprins ntre un promotor i un terminator poart numele de unitate de transcriereunitate de transcriereCatena folosit ca matri ptr sinteza unui transcript este complementar cu el

i =

caten antisenscaten antisensCatena ne-matri este denumit caten codificatoare sau caten senscaten sens

Zon din ADN creia i corespunde o copie ARNZon din ADN care codific pentru o protein / ARN

Promotor5

5

3

3

ARNpolARNpol

3

5transcriptARNtranscriptARN

catenaantisenscatenaantisens

5

5

3

3 rotomorP

ARNpolARNpol3 5

catenaantisenscatenaantisens

transcriptARNtranscriptARN

PeoaceeaPeoaceeaimoleculADNimoleculADN,u,unelegenesunttranscrisefolosindocatendreptmatrinelegenesunttranscrisefolosindocatendreptmatri,i,iaraltegenesunttranscrisearaltegenesunttranscrise

folosindcealaltcatenacamatrifolosindcealaltcatenacamatri..

AcestlucruestedeterminatdemodulAcestlucruestedeterminatdemodulncareseancareseaeazADNpolpemoleculaADNeazADNpolpemoleculaADN

ConvenConveniiinternaiiinternaionaledenotareionaledenotare

OriceregiuneADNdccusecvenOriceregiuneADNdccusecvencunoscutsepoatelistadoarpeosingurcatencunoscutsepoatelistadoarpeosingurcaten,,

cealaltfiindcunoscutprincomplementaritatecealaltfiindcunoscutprincomplementaritate

Maimultchiar,defoartemulteorinusemaiscriuMaimultchiar,defoartemulteorinusemaiscriuicifrele5icifrele5,3,3

Astfel,sescriedoarsecvenAstfel,sescriedoarsecvenacatenei5acatenei5 33,d,deex.:5eex.:5ATTGCCAATGGAATTGCCAATGGA33

PentrufiecareregiuneADNtranscrisPentrufiecareregiuneADNtranscris,n,nucleotidelesenumeroteazastfelucleotidelesenumeroteazastfel::

+1+1 PrimulnucleotiddincatenaADNmatriPrimulnucleotiddincatenaADNmatricareestecititcareestecititicreiaicreiaicorespundeprimulicorespundeprimul

nucleotidnucleotidntranscriptulARN;acestprimnucleotidcititmaiestenumitntranscriptulARN;acestprimnucleotidcititmaiestenumitiSITUSSTARTiSITUSSTART

+2...+n+2...+n UrmtoarelenucleotidedincatenaADNmatriUrmtoarelenucleotidedincatenaADNmatricititecitite,aflate,aflatenaval(naval(downstreamdownstream))

fafadeprimulnucleotidcititdeprimulnucleotidcitit

1...1...nn NucleotideledepecatenamatriNucleotideledepecatenamatriaflateaflatenamonte(namonte(upstreamupstream)fa)fadecadruldecitiredecadruldecitire,,

importanteptrgenaconsideratimportanteptrgenaconsiderat

+1+2+3+4+5 -1 -2 -3

+1 +2 +3 +4 +5-1-2-3-4

.....

.....

gena2

gena1situsSTART

(A)T(A)Transcrieremonocistronicranscrieremonocistronic

PP tgenaAgenaA

55 33

AA

ARNtranscriptARNtranscriptmonocistronicmonocistronic

transcrieretranscriere

traduceretraducere

unsingurunsingurpolipeptidpolipeptid

Ounitateadetranscriere=Ounitateadetranscriere=11gengen TranscrieremonocistronicTranscrieremonocistronic

3355

(B)T(B)Transcriereranscrierepolipolicistroniccistronic

PP tgenagenaBB genagenaDDggenaena

CC

transcrieretranscriere

traduceretraducere

ARNtranscriptARNtranscriptpolicistronicpolicistronic

BB CC DDmaimultepolipeptidemaimultepolipeptide

Ounitateadetranscriere=Ounitateadetranscriere=maimultemaimulte

gengenee TranscriereTranscrierepolipolicistroniccistronic

LaEK,majoritateageneloraupromotorpropriuLaEK,majoritateageneloraupromotorpropriuisunttranscriseisunttranscrisenunitnunitidistincte,procesulfiinddenumitidistincte,procesulfiinddenumittranscrieremonocistronictranscrieremonocistronic

LaPK,unelegene(maialescelereglatoare)aupromotorpropiuLaPK,unelegene(maialescelereglatoare)aupromotorpropiu

isunttranscriseprinTmonocistronicisunttranscriseprinTmonocistronic;;foartemultegenefoartemultegenensns,nuauPpropriu,cisuntcotranscriseprin,nuauPpropriu,cisuntcotranscriseprintranscrierepolicistronictranscrierepolicistronic

ARNpolimerazeARNpolimeraze

=e=enzimecesintetizeazmoleculeARNnzimecesintetizeazmoleculeARN,p,prinformarealegturilorfosfodiestericerinformarealegturilorfosfodiestericentreribonucleotide,ntreribonucleotide,ndirecndirecie5ie5 33

PK PK

1s1singurspeciemoleculardeARNpolimerazingurspeciemoleculardeARNpolimeraz ~~7000mole7000molecule/cecule/celullul

SintetiSintetizzeaeazz

toatetoate

speciilemolecularedeARNcelular:mesager(ARNm),ribozomal(speciilemolecularedeARNcelular:mesager(ARNm),ribozomal(ARNr),detransfer(ARNt)etcARNr),detransfer(ARNt)etc

EsteformatdinEsteformatdin4t4tipuridesubunitipuridesubuniti,i,codificatedegenediferite,cuformucodificatedegenediferite,cuformulagenerallageneral::22 (alpha)(alpha)

SpredeosebiredeADNpolimeraze,ARNpolimerazeleSpredeosebiredeADNpolimeraze,ARNpolimerazeleNUNUnecesitprimernecesitprimer

potatapotataaaiprimulnucleotidiprimulnucleotid

asamblareasubunitasamblareasubunitilorARNpolimerazeiilorARNpolimerazei

SeataSeataeazlamoleculaADNeazlamoleculaADN,lasecven,lasecvenedetipPROMOTORedetipPROMOTOR

seataseataeazlaregiuneaUPdinpromotorieazlaregiuneaUPdinpromotori((CTD)CTD)funcfuncioneazcadimerioneazcadimer

((beta)beta)

afinitatechimicptrADNafinitatechimicptrADN,seata,seataeazsituseazsitusnespecificnespecific

((betaprim)betaprim)formarealegturilorfosfoformarealegturilorfosfodiestericedintreribonucleotidediestericedintreribonucleotide

(sigma)(sigma)recunoarecunoatespecificregiunilepromotortespecificregiunilepromotoriseataiseataeazlaeleeazlaeledesfacedublulhelixADN,desfacedublulhelixADN,frintervenfrinterveniahelicazeiiahelicazei

dupterminareafazeideinidupterminareafazeideiniiereatranscrierii,seiereatranscrierii,sedesprindedesprinde,,

iarrestulsubunitiarrestulsubunitilordesfailordesfaoarelongareaoarelongareaiterminareatranscrieriiiterminareatranscrierii

==CTDCTDlinkerflexibillinkerflexibilNTDNTD

ARNpolimerazadelaPKARNpolimerazadelaPK

EtapeletranscrieriigeneticelaPK

IniIniiereatranscrieriilaPKiereatranscrieriilaPK

ncepedelaregiuninumitePROMOTORIncepedelaregiuninumitePROMOTORIcontinucontinuisedesfisedesfoarperegiunideschisecitiriioarperegiunideschisecitiriiseterminseterminnregiuninumiteTERMINATORInregiuninumiteTERMINATORI

Latoatetipuriledeorganisme,uncicludetranscriereesteforLatoatetipuriledeorganisme,uncicludetranscriereesteformatdin3etape:inimatdin3etape:iniiere,elongare,terminareiere,elongare,terminare

Regiunilepromotor=regiuniundeataRegiunilepromotor=regiuniundeataeazARNpolimerazeleeazARNpolimerazelei,respectiv,i,respectiv,

StructurapromotorilorlaPKincludesecvenStructurapromotorilorlaPKincludesecveneconsensus,econsensus,recunoscutedesubunitrecunoscutedesubunitialeARNpolimerazelorialeARNpolimerazelor

55TTGACATTGACA33 55TATAATTATAAT33UPUP //

StartStartHexamerulHexamerul3535 HexamerulHexamerul1010SitusulUPSitusulUP

151520b20b 5510b10b303060b60b

StructurapromotorilorlaPKStructurapromotorilorlaPK

LaPKsecvenLaPKsecveneleconsensusrecunoscutedesubuniteleconsensusrecunoscutedesubunitialeARNpolsunt:ialeARNpolsunt:

undearelocdeschidereadubluluihelixADNundearelocdeschidereadubluluihelixADNundeseformeazbucladetranscriereundeseformeazbucladetranscriere

hexamerulhexamerul35=osecven35=osecvenhexamerichexameric(forma(formatdintdin6p6pb)b)localizatlocalizatnpozinpoziiaia3535

hexamerulhexamerul10=osecven10=osecvenhexamerichexameric(forma(formatdintdin6p6pb)b)localizatlocalizatnpozinpoziiaia1010

TTGACATTGACA

TATAATTATAAT

situsulUP=osecvensitusulUP=osecvendede~~20pb20pb,c,culocalizarevariabilulocalizarevariabil40...40...80pbdesitusul+180pbdesitusul+1

recunoscutderecunoscutderecunoscutderecunoscutde

recunoscutderecunoscutdeCTDCTD

AttlaPK,ctAttlaPK,ctilaEK,uncicludeTGilaEK,uncicludeTG

SSchemaARNpolimerazeidelaprocariotechemaARNpolimerazeidelaprocarioteiataiataareaarea

acesteialaregiunipromotoracesteialaregiunipromotor

PromotorPromotornchisnchis

II

/Promotor/PromotornchisII/PromotordeschisnchisII/PromotordeschisLaPK,iniLaPK,iniiereatranscrieriisedesfiereatranscrieriisedesfoaroarn3stadii:n3stadii:

PromotorPromotornchisInchisII.ARNpolimeraza,respectiv,subunitateaI.ARNpolimeraza,respectiv,subunitatea,seata,seataeazlahexameruleazlahexamerul3535

II.ARNpolseaII.ARNpolseaeazpeADNeazpeADN,cuprinzndu,cuprinzndul;seatal;seataeazeazilahexilahex1010

PromotorPromotornchisIInchisII

Caurmare,ADNCaurmare,ADNulestecurbatulestecurbatitorsionatitorsionatntrecei2hexamerintrecei2hexameri

Darcei2hexamerinusuntorientaDarcei2hexamerinusuntorientaioptimfaioptimfadesitusuriledeatadesitusuriledeataarelaarelaPtraseataPtraseataastabillacei2hexameri,astabillacei2hexameri,distorsioneazmoleculaADNdistorsioneazmoleculaADN

DupsintezaaDupsintezaa8810ribonucleotide,10ribonucleotide,sedesprindedincomplexsedesprindedincomplex,m,miezulenzimeiARNpolimerazdesfiezulenzimeiARNpolimerazdesfoaroarnn

continuaresingurreaccontinuaresingurreaciadepolimerizare,iadepolimerizare,cuformarealegturilorfosfodiestericedintreribonucleotidecuformarealegturilorfosfodiestericedintreribonucleotide..

Laorganismeleprocariote,primulribonucleotidataLaorganismeleprocariote,primulribonucleotidataatatntranscriptesteATP/GTPntranscriptesteATP/GTP

PromotordeschisPromotordeschis

III.TIII.Tensiuneatorsionalesteeliberatprindeschidereadubluluihelensiuneatorsionalesteeliberatprindeschidereadubluluihelix,ix,

151520pb,20pb,regiunececuprinderegiunececuprindeisitusulstart+1;isitusulstart+1;seformeazastfelseformeazastfelbucladetranscrierebucladetranscriere

ElongaretrasncrieriilaPKElongaretrasncrieriilaPK

ntranscriereamultorgenedelantranscriereamultorgenedelaPKPK,,netapadeelonganetapadeelongarreparticipunsetdeproteinecuroldefactorideeparticipunsetdeproteinecuroldefactoride

elongaelongaieie,dintrecarecelmaiimportantesteproteinaNusG,carecre,dintrecarecelmaiimportantesteproteinaNusG,carecreteprocesivitateaARNpolimerazei(rolteprocesivitateaARNpolimerazei(rol

similarcucelalpeptiduluisimilarcucelalpeptidului

slidingclampslidingclamp

nprocesuldereplicare).nprocesuldereplicare).

MoleculadeARNcreMoleculadeARNcretetendirecndireciaia

55 33,reac,reaciafiindcatalizatdesubunitateaiafiindcatalizatdesubunitatea

bucladetranscrieresedeplaseazpemoleculadeADNbucladetranscrieresedeplaseazpemoleculadeADN

transcriptulARNnuestementranscriptulARNnuestemeninutinutnhibridpetoatlungimeanhibridpetoatlungimealuilui,cidoarpeaprox.,cidoarpeaprox.12b12b

DupceARNpolatrecutderegiuneaDupceARNpolatrecutderegiuneapromotorpromotor,acestase,acestasenchide,iarlaelsepoateatanchide,iarlaelsepoateataaoaltmoleculdeARNpolaoaltmoleculdeARNpol

ARNpoldelaARNpoldelaE.coliE.coliareoratdepolimerizaredeaproxareoratdepolimerizaredeaprox.3.30040nu40nucleotide/secuncleotide/secundladla37oC37oC

,prin2mecanisme:,prin2mecanisme:readingreadingproofproofiactivitatedeiactivitatedeoaroarARNpoldelaPKdesfARNpoldelaPKdesf,,adeelongareadeelongarezznfanfa

pirofosforoliticpirofosforoliticeditareeditare :ARNpol:ARNpolndeprteazunribonucleotidndeprteazunribonucleotidncorporatincorectncorporatincorect

hidrolitichidroliticeditareeditare :A:ARNpolsedeplaseazRNpolsedeplaseaznapoipetranscriptcuunulsaumaimultenapoipetranscriptcuunulsaumaimulte

ribonucleotide,taieoporribonucleotide,taieoporiunedetranscript,iunedetranscript,ndeprteazregiuneacundeprteazregiuneacu

eroareeroareireiaapoiprocesuldesintezireiaapoiprocesuldesintez;;naceastreacnaceastreacie,Aie,ARNpolesteRNpoleste

asistatdeproteinaasistatdeproteina GreGre

NusGNusG

bucl de transcriere

ARN transcript5

3

5

5

5

3

3

3

5

3

ARN transcript

ADN

ADN

bucla de transcriere se deplaseaz pe ADN

bucla de transcriere se nchide,iar transcriptul ARN este expulzat

4410ad10adenine,cefenine,ceformeazunaormeazunaaanumitsemnaldeterminarnumitsemnaldeterminare;e;

TerminareatranscrieriilaPKTerminareatranscrieriilaPK

..terminatorterminatoritranscriepnajungeinregiuneaunuiitranscriepnajungeinregiuneaunuiARNpolimerazasedeplaseazpemoleculaADNARNpolimerazasedeplaseazpemoleculaADN

SeconstatdecicSeconstatdecic,de,deiregiunileterminatorsuntdefinitepemoleculaADN,funciregiunileterminatorsuntdefinitepemoleculaADN,funciadeterminareatranscrieriioiadeterminareatranscrieriio

aretranscriptulARNaretranscriptulARN

2c2copiipoliopiipoliGCrepetateinvers,GCrepetateinvers,ceprezintcomplementaritateintracatenarceprezintcomplementaritateintracatenar

nmoleculadenmoleculadeARNARN

regiuneregiuneaformatdinceleaformatdincele2copiipoli2copiipoliGCGC ostructurostructurnacnacdedeprpr((hairpinhairpin))

transcriptulesteexpulzatdinbucladetranscrieretranscriptulesteexpulzatdinbucladetranscriere

buclabucla

sesenchidenchide

ARNpolimerazasedeprindedepemoleculaADNARNpolimerazasedeprindedepemoleculaADN

OsecvenOsecvenADNdetipterminatoresteformatdinADNdetipterminatoresteformatdin::

legturiledelegturiledeHH

dintredintreAdepematriAdepematriaADNaADN

iiUU

depetranscriptulARNsuntextremdeslabedepetranscriptulARNsuntextremdeslabe

careblocheazcareblocheaznaintareaARNpolnaintareaARNpol

LegturiledeHdinregiuneahibridALegturiledeHdinregiuneahibridA...Usuntinstabile...Usuntinstabile

ARNpolstaARNpolstaioneazioneaz

ii

nacestmodesteterminattranscriereageneticnacestmodesteterminattranscriereagenetic..

complementaritateaintracatenaresteperfectcomplementaritateaintracatenaresteperfect

FuncFunciedegraduldecomplementaritateintracatenariedegraduldecomplementaritateintracatenar,,laPKlaPKaufostdescrisedouclasedeterminatoriaufostdescrisedouclasedeterminatori

::

structurastructurahairpinhairpinesteinstabilesteinstabil stabilizatstabilizatdede proteinaRhoproteinaRho(de(delaliteragreceascrlaliteragreceascr))

terminatoriRhoterminatoriRhodependendependenii

terminatoriRhoterminatoriRhoindependenindependenii structurastructurahairpinhairpinestestabilfrintervenestestabilfrinterveniavreuneiproteineiavreuneiproteine

U U U U U U U 3

G C

G

G

G

G

G

G

C

C

C

C

C

C

5 ..

...

...

...

...

.........

StrucStructurturnacnacdedeprpr,curol,curolnnterminareatranscrieriigeneticeterminareatranscrieriigenetice

U U U U U U U 3

G C

G

G

G

G

G

G

C

C

C

C

C

C

5 ..

...

...

...

...

.........

U U U U U U U 3

G C

G

G

G

G

G

G

C

C

C

C

C

C

5 .. U U U U U U U 3

G C

G

G

G

G

G

G

C

C

C

C

C

C

5 ..

......

......

......

......

..................

StrucStructurturnacnacdedeprpr,curol,curolnnterminareatranscrieriigeneticeterminareatranscrieriigenetice

celedoucopiipoliceledoucopiipoliGCnuprezintocomplementaritateintracatenarperfectGCnuprezintocomplementaritateintracatenarperfect

U U U U U U U 3

G C

G

G

A

G

G

G

C

C

C

C

U

C

5 ..

..

...

...

...

........

ProteinaRhoProteinaRho

U U U U U U U 3

G C

G

G

A

G

G

G

C

C

C

C

U

C

5 ..

..

...

...

...

........

U U U U U U U 3

G C

G

G

A

G

G

G

C

C

C

C

U

C

5 .. U U U U U U U 3

G C

G

G

A

G

G

G

C

C

C

C

U

C

5 ..

....

......

......

......

................

ProteinaRhoProteinaRho

TRANSCRIEREATRANSCRIEREA

GENETICLAEKGENETICLAEK

nfiecarecelulEKexistcelpunfiecarecelulEKexistcelpuin3speciimolecularedeARNpolcetranscriutipuridiferitedin3speciimolecularedeARNpolcetranscriutipuridiferitedegeneegene

nafardeARNpolnafardeARNpol,,ntranscrierealaEKintervinmultealteproteinedenumitefactontranscrierealaEKintervinmultealteproteinedenumitefactoridetranscriere=TFridetranscriere=TF

nmajoritateaproceselordetranscrierenmajoritateaproceselordetranscriereioneazioneazdetranscriere(GTF)funcdetranscriere(GTF)funcgeneraligeneraliFactoriiFactorii

ntranscriereaanumitorgenentranscriereaanumitorgeneioneazdoarioneazdoardetranscriere(STF)funcdetranscriere(STF)funcspecificispecificiFactoriiFactorii

ProduProdussLocalizareLocalizareDenumireDenumire

ARNARNriboribozzomalomal

ARNr28S,18S,5,8SARNr28S,18S,5,8SnucleolnucleolARNpolIARNpolI

(PolI,PolA)(PolI,PolA)

AARNmesagerRNmesager

ARNmARNmMajoritateaARNnuclearmicMajoritateaARNnuclearmic

ARNsnARNsnARNdeinterferenARNdeinterferen

ARNiARNimicroARNmicroARN

ARNmiARNmi

nucleunucleuARNpolIIARNpolII

(PolII,PolB)(PolII,PolB)

ARNdetransferARNdetransfer

ARNtARNtARNribozomal5SARNribozomal5S

ARNr5SARNr5SUnelespeciimolecularedeARNmicUnelespeciimolecularedeARNmicARNsnU6,SRPARNARNsnU6,SRPARN

nucleunucleuii

interfainterfaanucleolanucleol

nucleunucleuARNpolIIIARNpolIII

(PolIII,PolC)(PolIII,PolC)

ARNpolimerazeledelaEKARNpolimerazeledelaEK nnucleuexistnnucleuexist3s3speciimolecularedeARNpol,cupeciimolecularedeARNpol,custructurstructurifuncifunciidiferiteiidiferite

LaplanteaufostdescriseLaplanteaufostdescrisencnc22speciimolecularedespeciimolecularedeARNpolimerazeARNpolimeraze

ARNpolIVARNpolIV,ARNpolV,ARNpolV

ARNiARNi

ARNpolIARNpolI TranscrietoategeneleptrARNr,cuexcepTranscrietoategeneleptrARNr,cuexcepiagenelorptrARN5SiagenelorptrARN5S

GeneleptrARNrsuntorganizateGeneleptrARNrsuntorganizatentrntrosingurunitatedetranscriereosingurunitatedetranscriere

TranscrierepolicistronicTranscrierepolicistronic unsingurARNtranscriptconunsingurARNtranscriptconineinformaineinformaiadelamaimultegeneiadelamaimultegene

ARNprecursoresteprocesatARNprecursoresteprocesat 3moleculeArn:ARN18S,5,8S,28S3moleculeArn:ARN18S,5,8S,28S

TranscriereagenelorptrARNrarelocTranscriereagenelorptrARNrarelocnnucleol,undeapoiARNrestecombinatcuproteineribozomalennucleol,undeapoiARNrestecombinatcuproteineribozomale ribozomiribozomi

ARNpolIIARNpolII TranscrietoategeneleptrARNmTranscrietoategeneleptrARNmTranscrieTranscrieiunelegeneptrARNsn,ARNsiiunelegeneptrARNsn,ARNsiitoateARNmiitoateARNmi

TranscrieremonocistronicTranscrieremonocistronic unARNtranscriptcomunARNtranscriptcomineinfomaineinfomaiadelaosingurgeniadelaosingurgen

ARNtranscript=ARNpreARNtranscript=ARNpremesagermesager esteprocesatesteprocesat ARNmieseprinporiimembraneinucleareARNmieseprinporiimembraneinuclearencitoplasmncitoplasm

ARNpolIIIARNpolIII TranscrietoategeneleptrARNtTranscrietoategeneleptrARNtTranscrieTranscrieigeneleptrARNr5S,ARNsnU6,SRPARN,ARNTERigeneleptrARNr5S,ARNsnU6,SRPARN,ARNTER

Toatecele3ARNToatecele3ARNpoldelaEKaustructurcomplexpoldelaEKaustructurcomplex,fiindformatedin14,12,fiindformatedin14,12i,i,respectiv,17subunrespectiv,17subunititi,i,dincaredincare

unelesuntsimilarecusubunitunelesuntsimilarecusubunitileARNpolPKileARNpolPK

StructurapromotorilorlaEKStructurapromotorilorlaEK

maimaintiseatantiseataeazTFlaPeazTFlaP,iaracestcomplexesteapoirecunoscutdeARNpolimeraze,iaracestcomplexesteapoirecunoscutdeARNpolimeraze

Fiecaredincele3ARNpolimerazerecunoscTFdiferiFiecaredincele3ARNpolimerazerecunoscTFdiferiicareseataicareseataeazlaPcustructurdiferiteazlaPcustructurdiferit

majoritateapromotorilorptrARNpolImajoritateapromotorilorptrARNpolIiIIsuntupstreamfaiIIsuntupstreamfadesitusulstartdesitusulstart

promotoriiptrARNpolIIIaumultemoduledownstreamfapromotoriiptrARNpolIIIaumultemoduledownstreamfadestartdestart

LaEK,LaEK,promotoriiaustructurmultipromotoriiaustructurmultimodularmodularisuntregiunimultmaicomplexedectPdelaPKisuntregiunimultmaicomplexedectPdelaPK

LaEK,nuARNpolimerazelerecunoscpromotorii(P),cifactoriiLaEK,nuARNpolimerazelerecunoscpromotorii(P),cifactoriidetranscriere(TF):detranscriere(TF):

FactoriidetranscrieresenoteazdiferitFactoriidetranscrieresenoteazdiferit,func,funciedeARNpolimeraziedeARNpolimeraz::

ARNpolIrecunoaARNpolIrecunoateclasaI=TFIteclasaI=TFI

ARNpolIIrecunoaARNpolIIrecunoateclasaII=TFIIteclasaII=TFII

ARNpolIIIrecunoaARNpolIIIrecunoateclasaIII=TFIIIteclasaIII=TFIII

Promotoriiptrcele3ARNpoliPromotoriiptrcele3ARNpolimerazedifernudoarcastructurmerazedifernudoarcastructur,ci,ciicalocalizarefaicalocalizarefadegenadetranscrisdegenadetranscris::

StructuradebazaunuiPptrARNpolIIStructuradebazaunuiPptrARNpolII

Promotorulprimar(Promotorulprimar(corepromotercorepromoter)ptrARNpolII=80pb:)ptrARNpolII=80pb:40...+4040...+40arestructurmultiarestructurmultimodularmodular

lafiecaremodul/regiuneseatalafiecaremodul/regiuneseataeazunfactordetranscriereeazunfactordetranscriere

TFTFmajoritateamodulelorsuntupstreammajoritateamodulelorsuntupstream,d,darexistarexistiuneledownstreamiuneledownstreamexistexistiunmodulexactpestesitusulstartiunmodulexactpestesitusulstart

PtrcaosingurgensfietranscrisdeARNpolIIPtrcaosingurgensfietranscrisdeARNpolII,estenecesarcaseturi,estenecesarcaseturintregideproteine(factoridetranscrierentregideproteine(factoridetranscriereTFIITFII))

sseatasseataezelamultipleregiunidinADN:ezelamultipleregiunidinADN:

MajoritateagenelortranscrisedeARNpolIIaumaimulteregiunMajoritateagenelortranscrisedeARNpolIIaumaimulteregiunidetippromotor:idetippromotor:

regiunidetippromotorregiunidetippromotor

regiunicufuncregiunicufunciireglatorii(enhanceri,silecnceri,insulatori)iireglatorii(enhanceri,silecnceri,insulatori)vorfidiscutatevorfidiscutatenaltcursnaltcurspromotorprimarpromotorprimarpromotorproximalpromotorproximalpromotordistalpromotordistal

nesennesen,u,unPprimarptrARNpolIIesteformatdinurmtoareleregiuninPprimarptrARNpolIIesteformatdinurmtoareleregiuni/module:/module:

BREBRE TATATATA InrInr DCEIDCEI DCEIIDCEII DCEIIIDCEIII

+1+1

upstreamupstream downstreamdownstream

25253333 +5+5 +15+15 +30+30

PartedingeneletranscriseARNpolII,auPartedingeneletranscriseARNpolII,auostructurpuostructurpuindiferitindiferit

nlocdemodulTATAauDPEnlocdemodulTATAauDPE

BREBRE DPEDPEInrInr DCEIDCEI DCEIIDCEII DCEIIIDCEIII

+1+1

upstreamupstream downstreamdownstream

25252020 +5+5 +15+15 +30+30

PfrTATAPfrTATAPcuTATAPcuTATA

BREBREBREBRE

TATATATA

InrInrInrInr

DCEI,II,IIIDCEI,II,IIIDCEI,II,IIIDCEI,II,III

DPEDPE

SitusuriupstreamSitusuriupstream SitusuridownstreamSitusuridownstream

InrInr

SitusuriupstreamSitusuriupstream

TATATATA

BREBRE

SitusulSitusul

SitusuridownstreamSitusuridownstream

DCEI/II/IIIDCEI/II/III

DPEDPE

DownstreamPromoterElementDownstreamPromoterElement,l,laPfrTATAaPfrTATA

TFIIBRecognitionElementTFIIBRecognitionElement

=octamer(8pb),bogatinGC:=octamer(8pb),bogatinGC:GGGCGCCCGGGCGCCC

cutiaTATA=heptamer(7pb),bogatinAT:cutiaTATA=heptamer(7pb),bogatinAT:TATAAAA/TATTATAAAA/TAT

InrInr

Initiator:Initiator:YYCAYYYYYYYCAYYYYY((PyPy

22

CAPyCAPy

55

)),P,Py=y=oricepirimidinoricepirimidin,deobiceiA=nucleotidul+1,deobiceiA=nucleotidul+1

nafardePprimarnafardePprimar,c,cutoateregiunilelui,utoateregiunilelui,transcriereageneticlaEKesteinfluentranscriereageneticlaEKesteinfluenatatidealteregiuniADN:idealteregiuniADN:

PromotorulproximalPromotorulproximal

upstreamfaupstreamfadePprimardePprimar,la250pbdesitusulstart,la250pbdesitusulstart

conconineregiunireglatoriiprimareineregiunireglatoriiprimare

laacesteaseatalaacesteaseataeazfactoridetranscrierespecificieazfactoridetranscrierespecifici

PromotoruldistalPromotoruldistal

upstreamfaupstreamfadePprimardePprimar,la,la>>250pbdesitusulstart250pbdesitusulstart

conconineregiunireglatoriiineregiunireglatorii,darinfluen,darinfluenaestemaislabaestemaislabdectaPdistaldectaPdistal

laacesteaseatalaacesteaseataeaztotfactoridetranscrierespecificieaztotfactoridetranscrierespecifici

=TranscriptionFactors=TF=TranscriptionFactors=TFFactoriidetranscriereFactoriidetranscriere

SuntproteinecustructurtipicptrataSuntproteinecustructurtipicptrataarelaADNarelaADNTemptrseminarTemptrseminar:clasestructuraledeTF:clasestructuraledeTF

SenoteazcuISenoteazcuI,II,IIiIII,funciIII,funciedeARNpolimerazapecareorecruteaziedeARNpolimerazapecareorecruteaz(ARNpolI,IIsauIII)(ARNpolI,IIsauIII)

DinpunctdevederefuncDinpunctdevederefuncionalseclasificionalseclasificn:n:

FactoridetranscriereGENERALIFactoridetranscriereGENERALI

GeneralTranscriptionFactors(GeneralTranscriptionFactors(GTFGTF

),seata),seataeazlaPprimareazlaPprimar

FactoridetranscriereSPECIFICIFactoridetranscriereSPECIFICI

SpecificTranscriptionFactors(SpecificTranscriptionFactors(STFSTF

),seata),seataeazlaPproximaleazlaPproximalilaceldistalilaceldistal

GTFGTF

TATA,Inr,DCE,DPETATA,Inr,DCE,DPE

BREBRE

TFIIDTFIID

TFIIBTFIIB

TFIIBTFIIB TBPTBP

TFIIDTFIID

FactoriigeneralidetranscriereptrARNpolIIsunt:TFIID,TFFactoriigeneralidetranscriereptrARNpolIIsunt:TFIID,TFIIB,TFIIA,TFIIF,TFIIEIIB,TFIIA,TFIIF,TFIIEiTFIIHiTFIIHDoarDoarTFIIDTFIID

iiTFIIBTFIIBseleaglamoleculaADNseleaglamoleculaADN(laregiunilespecificedinPprimar);(laregiunilespecificedinPprimar);restulseleaglaTFIIDsaulaTFIIBsaulaARNpolIIrestulseleaglaTFIIDsaulaTFIIBsaulaARNpolII

TFIID=TFIID=peptideceseatapeptideceseataeazlaTATAeazlaTATA=TATA=TATABindingProteinBindingProtein

peptideceseatapeptideceseataeazlaInreazlaInr,DCE=TBP,DCE=TBPAssociatedFactorsAssociatedFactors

TBPTBP

TAFTAF

TAFTAFTAFTAFTAFTAFTAFTAFTAFTAF

EtapeletranscrieriigeneticelaEKEtapeletranscrieriigeneticelaEK

PrePreiniiniiereiere

ataataareafactorilorgeneralidetranscriereGTFlaPprimarareafactorilorgeneralidetranscriereGTFlaPprimar iereierecomplexuluidepreinicomplexuluidepreiniformareaformarea

formareaacestuicomplexformareaacestuicomplexncepedelaelementulTATAncepedelaelementulTATA==

setulcompletdeGTFsetulcompletdeGTFARNpolARNpol

ataataareaGTFslaPprimararelocareaGTFslaPprimararelocntrntroanumitordineoanumitordine

semnalulptratasemnalulptrataareaareancascadacelorlalteproteinencascadacelorlalteproteine

TFIIBstabilizeazcomplexulTBPTFIIBstabilizeazcomplexulTBPTATATATAirecruteazARNpolIIirecruteazARNpolII

TFIIFfacelegturadintreTBPataTFIIFfacelegturadintreTBPataatlaTATAatlaTATAiARNpoliARNpol

activitateATPazicactivitateATPazic(ptrdesfaceread.h.(ptrdesfaceread.h.iformareabucleidetranscriere)iformareabucleidetranscriere)

TFIITFIIEErecruteazTFIIHrecruteazTFIIH

PrePreiniiniiere,Iniiere,Iniiere,Elongare,Terminareiere,Elongare,Terminare

activitateproteinkinazicactivitateproteinkinazic(ptr(ptrfosforilareacaptuluiCalARNpolIIfosforilareacaptuluiCalARNpolII))TFIIHareTFIIHare

1.1.

ARNpolIIARNpolII

TFIIDTFIID TBPTBP TATATATA

TFIIDTFIID TAFTAF

TFIIATFIIA TFIIBTFIIB BREBRE2.2.

MoleculaADNseMoleculaADNsendoaiecu80ndoaiecu80oo

==

3.3. InrInr

4.4. TFIIDTFIID TAFTAF DCEI,II,IIIDCEI,II,III

5.5. ++TFIIFTFIIF TBPTBP

6.6. TFIITFIIEE ARNpolIIARNpolII

7.7. TFIIHTFIIH ARNpolIIARNpolII

TFIIDTFIIDTBPTBPTFIIBTFIIBTFIIDTFIIDTAFTAFARNpolIIARNpolIITFIITFIIA,A,F,E,HF,E,H

ComplexuldepreiniComplexuldepreiniiereiere

DesfacereadubluluihelixADNDesfacereadubluluihelixADN

FormareabucleidetranscriereFormareabucleidetranscriere

ProcesulemediatdeTFIIHcuhidrolizATPProcesulemediatdeTFIIHcuhidrolizATPIniIniiereiere ==FormareabucleidetranscriereFormareabucleidetranscriere

AtaAtaareaprimelorribonucleotideareaprimelorribonucleotide

ntranscriptulARNntranscriptulARN

DatoritfaptuluicmoleculaADNestecomplexatcuhistoneDatoritfaptuluicmoleculaADNestecomplexatcuhistone((nucleozomi),nucleozomi),complexmediatorcomplexmediatoriaaltorproteine=iaaltorproteine=iinterveniinterveniereatranscrieriigeneticenecesitiereatranscrieriigeneticenecesitierea/iniierea/iniiniiniprepre

ElongareaElongareaaceastetapaceastetapncepeatuncicndARNpolprsencepeatuncicndARNpolprsetepromotorultepromotorul

latrecereadintreInilatrecereadintreIniiereiereiElongare,factoriidetranscrieresuntiElongare,factoriidetranscrieresuntnlocuinlocuiicualteproteine:icualteproteine:

TFIISTFIIS

arerolarerolnactivitateadenactivitateadeproofproofreadingreading

aARNpol,similarcuproteinaGredelaPKaARNpol,similarcuproteinaGredelaPK

SPT5SPT5=unEFsimilarcuNusGdelaPK=unEFsimilarcuNusGdelaPK

NusG/SPT5=singurulTFconservatuniversallatoatecele3domeNusG/SPT5=singurulTFconservatuniversallatoatecele3domeniinii

Bacteria,Archaea,EukaryaBacteria,Archaea,Eukarya

arerolarerolnprocesivitateaARNpolII,similarcunprocesivitateaARNpolII,similarcuslidingclampslidingclamp

FACTORIDEELONGARE(EF)FACTORIDEELONGARE(EF)

ProteinedeDEZASAMBLARE/ASAMBLAREaNUCLEOZOMILORProteinedeDEZASAMBLARE/ASAMBLAREaNUCLEOZOMILOR

FACTFACT FacilitatesChromatinTranscriptionFacilitatesChromatinTranscriptiondezasambleaznucleozomiidezasambleaznucleozomiinfanfaaARNpolimerazeiII,aARNpolimerazeiII,ptrcaaceastaspoattranscrieptrcaaceastaspoattranscrie

asambleaznucleozomiiasambleaznucleozomiinzoneledejatranscrisenzoneledejatranscrise

FACTFACT

FACTFACT

ARNtranscriptARNtranscript

ProteinedePROCESAREaTRANSCRIPTULUIProteinedePROCESAREaTRANSCRIPTULUI

DaclaPKDaclaPK,traducereaARNtranscript,traducereaARNtranscriptncepechiarncepechiarntimpceacestaestesintetizat,laEKtranscriptulARNestentimpceacestaestesintetizat,laEKtranscriptulARNeste

procesatprocesatnaintedeafitradus.naintedeafitradus.

==alARNalARN55adugareauneiguaninemetilatelacapuladugareauneiguaninemetilatelacapulUnprimmecanismdeprocesareatranscriptului=Unprimmecanismdeprocesareatranscriptului=I.I.

enzimacarerealizeaztransferuluneiguaninemetilateenzimacarerealizeaztransferuluneiguaninemetilate==aceastenzimseataaceastenzimseataeazinieaziniialladomeniulcarboxiialladomeniulcarboxiterminalalARNpolimerazei,terminalalARNpolimerazei,

guanililguanililtransferazatransferaza

apoienzimaseataapoienzimaseataeazlacapuleazlacapul55

altranscriptuluialtranscriptuluiirealizeaztransferuluneiGmetilateirealizeaztransferuluneiGmetilate

alARNalARN(A)lacapul3(A)lacapul3adugareacoziipoliadugareacoziipoli==Cronologic,unaldoileamecanismdeprocesareatranscriptuluiCronologic,unaldoileamecanismdeprocesareatranscriptuluiII.II.

procesulareloclaterminareatranscrierii,darpartedinprotprocesulareloclaterminareatranscrierii,darpartedinproteinelenecesareseataeinelenecesareseataeazlaARNpolIIeazlaARNpolIInfazadeelongarenfazadeelongare

CAPPINGCAPPING

PT=proteinacetaieARNPT=proteinacetaieARNPAP=pPAP=proteinaceadaugroteinaceadaug~~200ade200adenine=ponine=poliliAApolimerazpolimeraz

proteinacareseataproteinacareseataeazeaznfazadeelongare=proteinacetaieARN=nfazadeelongare=proteinacetaieARN= PTPT

ARNARN

procesularelocprocesularelocntimpulfazeideelongareatranscrieriintimpulfazeideelongareatranscrierii

((ProcesareTranscriptProcesareTranscript))

ARNARN

AtaAtaareaproteinelordeprocesareatranscriptuluilaARNpolIIareaproteinelordeprocesareatranscriptuluilaARNpolIInfazadeelongareatranscrieriinfazadeelongareatranscrierii

TerminareatranscrieriilaEKTerminareatranscrieriilaEK

LaEK,terminareatranscrieriiestedeclanLaEK,terminareatranscrieriiestedeclanatdeajungereaARNpolIIatdeajungereaARNpolIInregiuneadenumitnregiuneadenumitsecvensecvensemnalpolisemnalpoliAA::

proteinaPT(proteinaPT(ProcesareTranscriptProcesareTranscript)trecedepeARNpolIIpetranscriptulARN,)trecedepeARNpolIIpetranscriptulARN,nregiuneasemnalpolinregiuneasemnalpoliAdepeacestaAdepeacesta

proteinaPTcliveazmoleculaARNproteinaPTcliveazmoleculaARNnaceastregiunenaceastregiune

restulmoleculeiARN,cenuareMetrestulmoleculeiARN,cenuareMetGlacapul5Glacapul5,e,estedigeratdeoRNazstedigeratdeoRNaz

bucladetranscrieresebucladetranscrieresenchide,ARNpolIIsedesprindedepeADNnchide,ARNpolIIsedesprindedepeADN

(lageneletranscrisedeARNpolII)(lageneletranscrisedeARNpolII)

PROCESAREAARNmesagerPROCESAREAARNmesager

GenGen

ARNmesagerARNmesager

ProteinProtein

secvensecvencodificatoarecodificatoare

TranscrieregeneticTranscrieregenetic

TraduceregeneticTraduceregenetic

GenGen

ARNmesagerARNmesager

ProteinProtein

TranscrieregeneticTranscrieregenetic

TraduceregeneticTraduceregenetic

secvnecodifsecvnecodifsecvcodifsecvcodif secvcodifsecvcodif

mesagermesagerprepreARNARN

ProcesaretranscriptProcesaretranscript

PK PK EK EK

LaLaPKPK,traducereainforma,traducereainformaieigeneticeatranscriptuluiieigeneticeatranscriptului

ARNARNncepechiarncepechiarnaintedeterminareanaintedeterminarea

transcrieriitranscrierii

LaLaEKEK,transcriptulini,transcriptuliniialestemaiialestemaintiprocesat:ntiprocesat:

ApoiacestaiesedinnucleusprecitoplasmApoiacestaiesedinnucleusprecitoplasm

ncitoplasmncitoplasmncepetraducereainformancepetraducereainformaieigeneticeieigenetice

LaEK,traducereaLaEK,traducereaNUNUestesimultancutranscriereaestesimultancutranscriereaLaPKtraducereaestecvasiLaPKtraducereaestecvasisimultancutranscriereasimultancutranscrierea

ARNpreARNpremesagermesager ARNmesagerARNmesager

EtapeleprocesriitranscriptelorpreEtapeleprocesriitranscriptelorpremesagermesager

(GT)(GT)transferoguaninmetilatlacapultransferoguaninmetilatlacapul55

alARNalARN

GTseataGTseataeazinieaziniialladomeniulcarboxiialladomeniulcarboxiterminalalARNpolimerazei,terminalalARNpolimerazei,guanililguanililtransferazatransferaza

apoienzimaseataapoienzimaseataeazlacapuleazlacapul55

altranscriptuluialtranscriptuluiirealizeaztransferuluneiGmetilateirealizeaztransferuluneiGmetilate

ARNARN

ntimpulfazeideelongareatranscrieriintimpulfazeideelongareatranscrierii==adugareauneiguaninemetilatelacapuladugareauneiguaninemetilatelacapul55

alARNalARN1.1. CAPPINGCAPPING

adugareacoziipoliadugareacoziipoli(A)lacapul3(A)lacapul3

alARNalARN

procesulareloclaterminareatranscrierii,darpartedinprotprocesulareloclaterminareatranscrierii,darpartedinproteinelenecesareseataeinelenecesareseataeazlaARNpolIIeazlaARNpolIInfazadeelongarenfazadeelongare

proteinacareseataproteinacareseataeazeaznfazadeelongare=proteinacetaieARN=nfazadeelongare=proteinacetaieARN= PTPT ((ProcesareTranscriptProcesareTranscript))

2.2. CoadapoliCoadapoliAA

enzimaenzima

PT=proteinacetaieARNPT=proteinacetaieARN

PAPadaugPAPadaug~~200adenine200adenine

DupcetranscriptulestetiatdeproteinaPTDupcetranscriptulestetiatdeproteinaPT,,

seataseataeazproteinaeazproteinapolipoliApolimerazApolimeraz

(PAP)lacapul3(PAP)lacapul3

PAPPAP==oARNpolimerazspecialoARNpolimerazspecial

PemsurcePAPadaugadeninePemsurcePAPadaugadenine,,

lacoadapolilacoadapoliAseataAseataeaznieazniteproteinespecificeteproteinespecifice

PABPPABP(poly(polyABindingProtein)ABindingProtein)

3.3. SplicingSplicing

LaEK,LaEK,multegenececodificptrproteinesuntformatedinregiunicodmultegenececodificptrproteinesuntformatedinregiunicodificatoarecealterneazcuregiuninecodificatoareificatoarecealterneazcuregiuninecodificatoare

regiuninecodificatoare=regiuniADNcesunttranscrise,darnuregiuninecodificatoare=regiuniADNcesunttranscrise,darnu

sunttradusesunttraduse(nuauechivalent(nuauechivalentnsecvennsecvenadeaminoacizidinproteine)adeaminoacizidinproteine)

EXONIEXONI

regiunicodificatoare=regiuniADNcesunttranscriseregiunicodificatoare=regiuniADNcesunttranscriseiapoitraduseiapoitraduse

INTRONIINTRONI

(auechivalent(auechivalentnsecvennsecvenadeaminoacizidinproteine)adeaminoacizidinproteine)

ADNADN

ARNARNprepremesagermesager

ARNmesagerARNmesager

reg.codif.reg.codif. reg.codif.reg.codif. reg.codif.reg.codif. reg.codif.reg.codif. reg.codif.reg.codif.EXONEXON EXONEXONEXONEXON INTRONINTRONINTRONINTRON

EXONEXON EXONEXONEXONEXON INTRONINTRONINTRONINTRON

EXONEXONEXONEXONEXONEXON

TRANSCRIEREGENETICTRANSCRIEREGENETIC

TRADUCEREGENETICTRADUCEREGENETIC

ProteinProtein

SPLICINGSPLICING (eliminareaintronilor)(eliminareaintronilor)

mozaicatmozaicatAcestegeneaustructurAcestegeneaustructur

NumruldeintronipergenvariazdelagenlagenNumruldeintronipergenvariazdelagenlagen,delaspecielaspecie,delaspecielaspecie

idimensiuneaintronilorvariazidimensiuneaintronilorvariaz;uneori,introniisuntchiarmaimaridectexonii;uneori,introniisuntchiarmaimaridectexonii

Intronigrup1Intronigrup1

selfsplicingribozymeselfsplicingribozymeIntronigrup2Intronigrup2

spliceosomispliceosomi

snRNPssnRNPs

MecanismedesplicingMecanismedesplicing

SecvenSecvenedinARNpreedinARNpremesagerimplicatemesagerimplicatensplicingnsplicingulintronilordegrupIIulintronilordegrupII

GU.........................................A(Py)10..............GU.........................................A(Py)10..............AGAGexonexon intronintron

55

exonexon

situsul5situsul5

splicesplice situsul3situsul3

splicesplicesitusulsitusulbranchbranch

Dpdvchimic,spDpdvchimic,splicingulserealizeazlicingulserealizeaznmaimulteetape:nmaimulteetape:

1.Clivajlasitusul51.Clivajlasitusul5

splicesplice

2.Capul52.Capul5

alintronuluiseataalintronuluiseataeazprintransesterificarelaAdinsitusuleazprintransesterificarelaAdinsitusulbranchbranch

3.Clivajlasitusul33.Clivajlasitusul3

splicesplice

4.Capul34.Capul3OHalexonului1seataOHalexonului1seataeazlacapul5eazlacapul5OHalexonului2OHalexonului2

GU.........................................A(Py)GU.........................................A(Py)

1010

..............AG..............AGexon1exon1 intronintron

3355

exon2exon2

situsul3situsul3

splicesplicesitusulsitusulbranchbranch

33 55

exon1exon1

intronlariatintronlariat

3355exon2exon233 33 55

A(Py)A(Py)

1010 AGAGexon1exon1

55 33 33

exon2exon2

A(Py)A(Py)

1010 AGAGintronlariatintronlariat

exon1exon155 33

exon2exon2A(Py)A(Py)

1010 AGAG

ARNmesagerARNmesagerintronlariatintronlariat

SPLICEOSOMSPLICEOSOM==complexribonucleoproteic(RNP)ccomplexribonucleoproteic(RNP)cerealizeazeliminareaintronilordingrupulIIerealizeazeliminareaintronilordingrupulII=5RNP=5RNP

Cele5moleculeARN=ARNsn(smallnuclear=nuclearmic,100Cele5moleculeARN=ARNsn(smallnuclear=nuclearmic,100300b):U1,U2,U4,U5,U6300b):U1,U2,U4,U5,U6

U1U1+p+proteinrotein U1U1snRNPsnRNPU2U2+p+proteinrotein U2U2snRNPsnRNPU4U4+p+proteinrotein U4U4snRNPsnRNPU5U5+p+proteinrotein U5U5snRNPsnRNPU6U6+p+proteinrotein U6U6snRNPsnRNP

1RNP=1RNP=1p1proteinrotein1ARN1ARN

U1U1snRNPsnRNPU2U2snRNPsnRNP

U4U4snRNPsnRNPU5U5snRNPsnRNP

U6U6snRNPsnRNP

SPLICEOSOMSPLICEOSOM

U1U1snRNPsnRNP U2U2snRNPsnRNP

U4U4snRNPsnRNPU5U5snRNPsnRNPU6U6snRNP

snRNP

GU.........................................A(Py)10..............GU.........................................A(Py)10..............AGAGexon1exon1 intronintron

55

exon2exon2

situsul5situsul5

splicesplice situsul3situsul3

splicesplicesitusulsitusulbranchbranch

Slide Number 1Structura Materialului GeneticSlide Number 3Slide Number 4Slide Number 5Slide Number 6Slide Number 7Slide Number 8Slide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Slide Number 12Slide Number 13Slide Number 14Slide Number 15Slide Number 16Slide Number 17Slide Number 18Slide Number 19Slide Number 20Slide Number 21Slide Number 22Slide Number 23Slide Number 24Slide Number 25Slide Number 26Slide Number 27Slide Number 28Slide Number 29Slide Number 30Slide Number 31Slide Number 32Slide Number 33Slide Number 34Slide Number 35Slide Number 36Slide Number 37Slide Number 38Slide Number 39Slide Number 40Slide Number 41Slide Number 42Slide Number 43Slide Number 44Slide Number 45