Docsity
Docsity
Prepara i tuoi esami
Prepara i tuoi esami

Studia grazie alle numerose risorse presenti su Docsity

Ottieni i punti per scaricare
Ottieni i punti per scaricare

Guadagna punti aiutando altri studenti oppure acquistali con un piano Premium

Guide e consigli
Guide e consigli
Vendi su Docsity
Vendi su Docsity
Docsity AI
Docsity AI
AccediRegistrati

Prepara i tuoi esami

Studia grazie alle numerose risorse presenti su Docsity

Cerca documenti

Prepara i tuoi esami con i documenti condivisi da studenti come te su Docsity

Cerca la tua università

Trova i documenti specifici per gli esami della tua università

Video Corsi

Preparati con lezioni e prove svolte basate sui programmi universitari!

Quiz

Rispondi a reali domande d’esame e scopri la tua preparazione

Docsity AINEW

Riassumi i tuoi documenti, fagli domande, convertili in quiz e mappe concettuali

Maturità 2026

Studia con prove svolte, tesine e consigli utili

Esplora domande

Togliti ogni dubbio leggendo le risposte alle domande fatte da altri studenti come te

Argomenti di studio

Esplora i documenti più scaricati per gli argomenti di studio più popolari

Ottieni i punti per scaricare

Guadagna punti aiutando altri studenti oppure acquistali con un piano Premium

Condividi documenti
download point icon20 Punti

Per ogni documento caricato

Rispondi alle domande
download point icon5 Punti

per ogni risposta data (max 1 al giorno)

Tutti i modi per ottenere punti gratis
Ottieni punti subito

Scegli un piano Premium con tutti i punti di cui hai bisogno

Opportunità di studio

Scegli il tuo prossimo programma di studio

Entra in contatto con le migliori università del mondo e scegli il tuo percorso di studi

Classifica delle migliori università

Scopri le migliori università italiane secondo gli studenti

Community

Chiedi alla community

Chiedi aiuto alla community e sciogli i tuoi dubbi legati allo studio

Guide Gratuite

I nostri eBook salva studente

Scarica gratuitamente le nostre guide sulle tecniche di studio, metodi per gestire l'ansia, dritte per la tesi realizzati da tutor Docsity

Meccanismi di splicing, Appunti di Biologia Molecolare

Università degli Studi di Parma (UNIPR)Biologia Molecolare

Splicing, spliceosoma, splicing alternativo, regolazione dello splicing, editing dell'mRNA modifiche del tRNA

Tipologia: Appunti

2025/2026

Caricato il 03/05/2026

alex-perretta-2
alex-perretta-2 🇮🇹

13 documenti

1 / 8

Toggle sidebar

Questa pagina non è visibile nell’anteprima

Non perderti parti importanti!

bg1
BIOLOGIA MOLECOLARE
SPLICING
Tra la trascrizione e la maturazione dell’mRNA c’è un passaggio che consente di
accorciare il trascritto. Per verificare questo passaggio, degli scienziati ibridizzarono
una sequenza di un gene, l’ovoalbumina di pollo, con il suo mRNA notarono che
la perfetta ibridizzazione era presente solo su alcuni tratti, mentre c’erano tratti del
gene che non avevano corrispondenza di sequenze nell’mRNA conclusione: nel
processo di maturazione
dell’mRNA, alcune sequenze,
che facevano parte del gene,
vengono eliminate.
Ci sono regioni più
elettrondense di altre
regioni di loop di non
corrispondenza della
sequenza genica con
l’mRNA (sono in forma di
loop perché non riescono a formare l’elica ibrida DNA-RNA).
Da queste considerazioni, capirono che nelle anse c’erano sequenze geniche non
corrispondenti a sequenze dell’mRNA e, perciò, in quei tratti non poteva avvenire
ibridizzazione il gene risulta essere più lungo dell’mRNA contiene sequenze che
nell’mRNA maturo vengono rimosse
Questo processo di eliminazione degli introni prende il nome di SPLICING (taglia e
cuci) avviene attraverso il
reclutamento di macchinari molecolari
, cioè enzimi e
proteine coinvolte nello splicing direttamente sulla coda della RNA polimerasi che sta
trascrivendo il trascritto primario. Dopo 30-40 nucleotidi viene reclutato, sulla base
dello stato di fosforilazione della coda, il macchinario del Capping e, subito dopo,
quando iniziano ad essere prodotti il primo esone, il primo introne e il secondo esone,
potrà essere reclutato il macchinario per lo splicing dell’RNA.
Lo splicing deve eliminare selettivamente e chirurgicamente l’introne (che è più lungo
dell’esone) per, questo, chi elimina l’introne deve sapere riconoscere perfettamente
la giunzione introne-esone. La trascrizione non salta da un esone all’altro, ma trascrive
anche gli introni.
Si riconoscono:
La giunzione esone-introne al 5’
prende il nome di sito al 5’ di
splicing o 5’ donatore di splicing
Al 3’ c’è la giunzione introne-esone e
viene detto 3’ accettore di splicing.
Nell’introne è importante la presenza
di una adenina di branching
pf3
pf4
pf5
pf8

Anteprima parziale del testo

Scarica Meccanismi di splicing e più Appunti in PDF di Biologia Molecolare solo su Docsity!

BIOLOGIA MOLECOLARE

SPLICING

Tra la trascrizione e la maturazione dell’mRNA c’è un passaggio che consente di accorciare il trascritto. Per verificare questo passaggio, degli scienziati ibridizzarono una sequenza di un gene, l’ovoalbumina di pollo, con il suo mRNA  notarono che la perfetta ibridizzazione era presente solo su alcuni tratti, mentre c’erano tratti del gene che non avevano corrispondenza di sequenze nell’mRNA  conclusione: nel processo di maturazione dell’mRNA, alcune sequenze, che facevano parte del gene, vengono eliminate. Ci sono regioni più elettrondense di altre  regioni di loop di non corrispondenza della sequenza genica con l’mRNA (sono in forma di loop perché non riescono a formare l’elica ibrida DNA-RNA). Da queste considerazioni, capirono che nelle anse c’erano sequenze geniche non corrispondenti a sequenze dell’mRNA e, perciò, in quei tratti non poteva avvenire ibridizzazione  il gene risulta essere più lungo dell’mRNA  contiene sequenze che nell’mRNA maturo vengono rimosse Questo processo di eliminazione degli introni prende il nome di SPLICING (taglia e

cuci)  avviene attraverso il reclutamento di macchinari molecolari, cioè enzimi e

proteine coinvolte nello splicing direttamente sulla coda della RNA polimerasi che sta trascrivendo il trascritto primario. Dopo 30-40 nucleotidi viene reclutato, sulla base dello stato di fosforilazione della coda, il macchinario del Capping e, subito dopo, quando iniziano ad essere prodotti il primo esone, il primo introne e il secondo esone, potrà essere reclutato il macchinario per lo splicing dell’RNA. Lo splicing deve eliminare selettivamente e chirurgicamente l’introne (che è più lungo dell’esone)  per, questo, chi elimina l’introne deve sapere riconoscere perfettamente la giunzione introne-esone. La trascrizione non salta da un esone all’altro, ma trascrive anche gli introni. Si riconoscono:  La giunzione esone-introne al 5’ prende il nome di sito al 5’ di splicing o 5’ donatore di splicing  Al 3’ c’è la giunzione introne-esone e viene detto 3’ accettore di splicing.  Nell’introne è importante la presenza di una adenina di branching

 Una sequenza polipirimidinica di circa 12-14 nucleotidi, molto spostata verso il 3’ accettore Gli elementi che consentono di identificare un sito donatore di splicing sono i due nucleotidi sull’introne, subito dopo la giunzione con l’esone, e sono GU nel 100% dei casi. Allo stesso modo si riconoscono due nucleotidi, che sono un segnale di una giunzione introne-esone  un sito accettore di splicing, e sono AG nel 100% dei casi. Anche la A di branching è presente nel 100% dei casi ed è seguita dalla sequenza polipirimidinica. Questo è ciò che segnala un introne e consente di avviare un meccanismo di splicing. Oltre quelli già definiti, ci sono altri 4/5 nucleotidi che susseguono gli elementi fissi. La maggior parte dei punti di riferimento nelle sequenze che dirigono lo splicing sono fisse sull’introne, e questo è spiegabile perché sarà la sequenza allontanata e, quindi, non codificante  non ci sono problemi a fissare la posizione di alcuni nucleotidi nel 100% dei casi  infatti, questa fissità non è sempre possibile raggiungerla negli esoni, in quanto condizionerebbe la traduzione. Lo splicing è una reazione di doppia transesterificazione , che coinvolge l’adenina di branching, il sito donatore di splicing e il sito accettore di splicing.

  • La reazione parte dall’adenina di branching, che è legata nella catena polinucleotidica e ha le estremità 5’ e 3’ impegnate nei legami fosfodiesterici. Come tutti i ribonucleotidi della sequenza, avrà un OH in 2’ libero , che, presentando un ossigeno molto elettronegativo, da una reazione di attacco nucleofilo sul fosfato in 5’ del donatore di splicing.
  • Si forma il legame fosfodiesterico con l’ossidrile 2’ dell’adenina e viene prodotto un cappio  l’introne presente alla giunzione del donatore di splicing si va a richiudere su sé stesso sull’adenina di branching, che diventa, così, una adenina ramificata.
  • Rimane libero l’ossidrile in posizione 3’ dell’esone 1 , anch’esso buon nucleofilo  va ad agganciare il fosfato dell’estremità 3’ accettore di splicing , producendo un legame fosfodiesterico 5’-3’ , che salda i due esoni e nello stesso momento produce un gruppo uscente (l’introne), che viene eliminato sotto forma di cappio. ADENINA DI BRANCHING  il 5’ e il 3’ legano sequenze dell’introne  si forma, a questo punto, un cappio, perché l’ossidrile in 2’ forma un legame fosfodiesterico (2’5’) con il donatore di splicing. Il tutto avviene grazie all’ausilio di proteine raggruppate all’interno di un macchinario
  • Per gli introni del gruppo 1 che fanno self splicing ci vuole una guanina esterna (che presenta un gruppo -OH libero) nella sequenza che possa attaccare il sito 5’ di splicing e funzionare da mediatore di splicing  non si forma il cappio Tutti i pre mRNA hanno uno spliceosoma ed esistono degli mRNA che sono in grado di svolgere l’auto splicing, cioè catalizzare il proprio splicing e comportarsi da RIBOZIMA. Molti RNA ribosomiali sono ribozimi. Le snRNP sono complessi formati da proteine e small nuclear RNA, sono 5 e sono indicate con la lettera U susseguita da un numero
  • U1 : ha uno small nuclear RNA, che ha una sequenza complementare alla sequenza donatrice di splicing negli introni
  • U2 : ha una sequenza complementare a una sequenza che si trova a cavallo della A di branching  può formare tra i suoi RNA legami complementari, perché c’è una buona complementarietà tra gli snRNA che si trovano nelle snRNP **- U
  • U**
  • U6 : con una sequenza leggermente diversa riesce a legarsi a una sequenza al 5’ donatrice di splicing  può formare, tra i suoi RNA, legami complementari. Favoriscono le interazioni proteina - acido nucleico, acido nucleico - acido nucleico e proteina – proteina, perché possono legare i propri RNA  U1 è legata al sito donatore di splicing , perché lo snRNA in U1 è complementare alla sequenza donatrice di splicing. È presente anche la Branchpoint Binding Protein (BBP), che è legata alla A di branching.  U2 arriva e lega , con il suo snRNA complementare alla regione vicino ad A, l’introne e provoca il rilascio della BBP.  Arrivano poi gli ultimi tre ( U4, U5, U6 ) agganciati tra di loro. U6 può legarsi a U1 e, nel momento in cui vi si lega, ne provoca l’espulsione. Ci sono, poi, interazioni snRNP – snRNP , che portano a un avvicinamento della A di branching al sito donatore di splicing  realizzazione della prima reazione di transesterificazione.  Durante la seconda transesterificazione, viene espulsa U4.

SPLICING ALTERNATIVO

la maggior parte dei geni eucariotici va incontro a meccanismi alternativi di splicing

  • Il primo meccanismo si chiama SKIPPED EXON : in una sequenza esone - introne - esone - introne - esone. Se si skippa l’esone 2, vengono utilizzati solamente l’esone 1 e 3 e si avrà un mRNA maturo che ha saltato l’esone 2. L’estremo 5’ e l’estremo 3’ fungono da accettore e donatore di splicing, eliminando i due introni e l’esone centrale. È importante ricordare che gli esoni sono tutte le regioni del gene codificanti, mentre gli introni quelle non codificanti  la classificazione dei geni, però, è una classificazione labile, perché dipende dall’obbiettivo e dalla funzione della cellula. In contesti specifici quello che è un introne potrebbe diventare un esone e viceversa
  • Secondo meccanismo: sito donatore o accettore di splicing alternativo  è presente un pezzettino di introne più lungo e un esone più corto  si sposta la giunzione esone-introne 3’ o 5’ su basi diverse da quelle canoniche.
  • Terzo meccanismo: abbinato al secondo  a volte tutto l’introne può venire trattenuto nel prodotto maturo.
  • Quarto meccanismo : esoni mutuamente esclusivi  Lo stesso gene, in cellule di due tessuti diversi, può andare incontro a uno splicing mutuamente esclusivo (da una coppia – o gruppo- di esoni adiacenti nel pre-mRNA, solo uno viene incluso nell'mRNA maturo finale, mentre l'altro viene eliminato) REGOLAZIONE DELLO SPLICING La maturazione del pre-mRNA attraverso il processo di splicing è molto delicata, perché si basa sul riconoscimento di poche paia di basi sull’introne. La regolazione dello splicing è mediata da fattori proteici che dirigono il processo in una direzione specifica. Tuttavia, possono verificarsi mutazioni che colpiscono i siti di riconoscimento introne-esone. Se vengono colpite le sequenze responsabili del riconoscimento del sito di splicing, il processo di splicing viene alterato, causando la produzione di proteine anomale. Un esempio è la mutazione a carico del gene della beta-globina (entra a far parte dell’emoglobina)  mutata produce una proteina non funzionante e si associa allo sviluppo di una malattia: la beta- talassemia. Con una certa frequenza, si verificano mutazioni dei siti di riconoscimento di splicing, che vanno a colpire i nucleotidi di questi siti di riconoscimento delle giunzioni di splicing al 5’ e al 3’ sull’introne. Quando queste vengono mutate non possono più essere riconosciute dai fattori di splicing. Ci sono delle mutazioni al 5’ o al 3’ del primo introne che possono provocare un mancato riconoscimento delle giunzioni di splicing, che portano a trattenere l’introne 1  splicing alternativo condizionato dalla mutazione ( splicing

Nel fegato, dove non avviene l'editing, la tripletta CAA rimane invariata e codifica per un amminoacido  produzione della proteina Apo B100. Nell'intestino, invece, avviene l'editing, che converte la tripletta CAA in UAA , un codone di stop, causando il distacco precoce del ribosoma. Questo porta alla produzione della proteina Apo B48 , che contiene il 48% degli amminoacidi presenti in Apo B100. MODIFICAZIONI DEL tRNA I tRNA sono molecole coinvolte nel processo di traduzione, che agiscono come “adattatori molecolari” per passare dall’acido nucleico alla proteina, nel processo di sintesi delle proteine  sono molecole relativamente piccole, possiedono un singolo filamento dotato di una caratteristica struttura secondaria, che gli dona l’aspetto di un trifoglio rovesciato (tre strutture ansa-stelo). Vengono prodotti a partire da geni strutturali (detti geni dei tRNA), da cui si originano sotto forma di trascritto primario, che deve maturare prima di diventare un tRNA funzionante. La maturazione dei tRNA è peculiare  i processi di modifica che subiscono avvengono solo per questa classe di RNA  non subiscono né Capping, né poliadenilazione e tutti i processi post-trascrizionali riguardanti gli mRNA. Nel DNA, le sequenze codificanti per il tRNA vengono trascritte da RNA-POLIMERASI III. Si va ad ottenere un precursore del tRNA (trascritto primario), dal quale bisognerà eliminare alcune sequenze. L’eliminazione avviene ad opera di una particolare RNAasi P-endonucleasi a cui segue l’attività di una ligasi  Vengono eliminate:

**- Tutta la sequenza al terminale 5’.

  • La sequenza interna all’ansa dell’anticodone.
  • Due nucleotidi al terminale 3’.**

INTERMEDI

O

Deve poi avvenire l’ addizione della tripletta CCA al terminale 3’. Tutti i tRNA devono terminare con questa tripletta per partecipare nella traduzione. Questi nucleotidi vengono attaccati al tRNA da una nucleotidil-transferasi , un enzima che, consumando ATP, va ad agganciare con un legame fosfodiesterico CCA. L’ultimo - OH dell’adenina di questa tripletta caricherà poi l’amminoacido. Dopo aver aggiunto la tripletta CCA, è necessario modificare una serie di basi  METILAZIONE  le purine (A o G) vanno incontro a metilazione  si otterranno delle metil-adenine o metil- guanine  una reazione di editing.  RIDUZIONE  l’uracile viene ridotto a di-idrouridina  reazione catalizzata da un enzima che va a ridurre l’uridina con l’addizione di protoni ed elettroni  SOSTITUZIONE DI BASI/TRANSVERSIONE  modifica di una pirimidina in una qualsiasi delle due purine.  DEAMINAZIONE  svolta dall’enzima deaminasi , che va ad agire sull’adenina. A seguito della deaminazione dell’adenina si ottiene l’inosina (nucleoside composto da una molecola di ipoxantina legata ad un ribosio ), importante nella composizione delle basi dell’anticodone. Quando la terza base dell’anticodone è l’inosina, questa si appaia con la prima base del codone in maniera tale da poter accogliere più di una coppia complementare. Una volta che gli mRNA hanno terminato il processo di maturazione nel nucleo, vengono esportati verso il citoplasma.

  • Trascrizione e processi di modifica avvengono nel nucleo  produzione di molecole mature,

che, solo una volta riconosciute

come tali, vengono esportate nel

citoplasma.

  • Nel citoplasma le molecole mature interagiscono con altre molecole, proteine e fattori presenti al suo interno per poi effettuare il processo di traduzione. Il meccanismo di trasporto degli mRNA verso il citoplasma è un tipo di trasporto assistito : L’mRNA si associa a una serie di fattori che favoriscono il trasporto attraverso i pori nucleari; Una volta attraversato il poro nucleare, la maggior parte di questi fattori proteici si dissocia, rientrando nel nucleo, dove potranno essere riciclati per poter fungere nuovamente da assistenti di trasporto per nuove molecole di mRNA (processo di “turnover” dei fattori di trasporto).