Il controllo dell'espressione dei geni

Pubblicato il da Mauro Goretti

In un organismo pluricellulare ogni tipo di cellula ha forme caratteristiche, esprime attività specifiche e dà luogo a gruppi ben distinti di proteine; eppure, a parte poche eccezioni, tutte le cellule contengono le stesse informazioni genetiche.

Allora, perché non sono identiche nella struttura e nella composizione molecolare? In realtà i geni sono regolati per cui, in ogni determinata cellula, solo alcune fra tutte le informazioni genetiche vengono espresse. Quali sono allora i meccanismi che controllano l'espressione genetica? Consideriamo un gene che codifica un enzima. Esso è completamente espresso solo quando il gene è trascritto in mRNA, l'mRNA è tradotto in una proteina e la proteina catalizza attivamente una specifica reazione. L'espressione del gene è dunque il risultato di una serie di processi, ognuno dei quali può essere controllato in molti modi diversi. I meccanismi di controllo necessitano di informazioni sotto forma di segnali diversi (alcuni dei quali hanno origine intracellulare, mentre altri provengono dall'ambiente esterno) che interagiscono con il DNA, l'RNA o la proteina. Alcune delle principali strategie usate per regolare l'espressione di un gene, includono: il controllo della quantità di mRNA disponibile, la velocità di traduzione dell'mRNA, l'attività della proteina prodotta.

Nelle cellule batteriche l'efficenza energetica e l'utilizzo economico delle risorse sono di solito il principale obiettivo; di conseguenza, nei Procarioti la maggior parte della regolazione genica avviene a livello trascrizionale. Negli Eucaroti, invece, per la maggiore complessità di queste cellule e per la necessità di controllare lo sviluppo di organismi pluricellulari, è di importanza primaria la fine sintonia dei sistemi di controllo. Ecco allora che la regolazione dei geni eucaroti avviene a molti livelli.

Struttura del cervello

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