MicroRNA e silenziamento genico

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Questions and Answers

Qual è il ruolo principale della proteina Dicer nel processo di silenziamento dell'RNA?

  • Dicer agisce come una ribonucleasi, tagliando il pre-microRNA in un duplex di RNA. (correct)
  • Dicer sintetizza il pre-microRNA.
  • Dicer facilita la traslazione del mRNA target.
  • Dicer si lega al pre-microRNA e lo trasporta nel nucleo.

Quale caratteristica del duplex di RNA è essenziale per il suo ruolo nel silenziamento dell'espressione genica?

  • Il duplex di RNA è formato da due filamenti identici.
  • La presenza di un'ansa (loop) al centro del duplex.
  • Le estremità del duplex sono sfalsate (non perfettamente appaiate). (correct)
  • Le estremità del duplex sono appaiate perfettamente.

Qual è la funzione principale del complesso RISC?

  • Il complesso RISC elabora il pre-microRNA in un duplex di RNA.
  • Il complesso RISC sintetizza il mRNA target.
  • Il complesso RISC seleziona il filamento guida (guide strand) del duplex di RNA. (correct)
  • Il complesso RISC produce il pre-microRNA.

Quale delle seguenti affermazioni è corretta riguardo al complesso RISC?

<p>Il complesso RISC è un complesso proteico di grandi dimensioni ed è presente nel citoplasma delle cellule eucariote. (C)</p> Signup and view all the answers

Cosa succede al pre-microRNA una volta che è entrato nel citoplasma e ha incontrato la proteina Dicer?

<p>Il pre-microRNA viene elaborato in un duplex di RNA. (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è la funzione del RISC nel processo di silenziamento dell'espressione genica?

<p>Il RISC degrada il mRNA bersaglio. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale tipo di molecola è la chiave nel processo di silenziamento dell'espressione genica, come descritto nel testo?

<p>Acidi nucleici a doppio filamento con estremità sfalsate. (B)</p> Signup and view all the answers

Quale filamento del duplex di RNA è convenzionalmente considerato il filamento senso (sense strand)?

<p>Il filamento con il 5' a sinistra e il 3' a destra. (C)</p> Signup and view all the answers

Quale meccanismo di protezione viene attivato quando l'mRNA è riconosciuto come aberrante?

<p>La de-adenilazione dell'mRNA (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa accade all'mRNA de-adenilato?

<p>Attiva un sistema di controllo che elimina il cap (D)</p> Signup and view all the answers

In che modo la degradazione esonucleotidica dell'mRNA de-adenilato è peculiare?

<p>Avviene in direzione 5' -&gt; 3' (C)</p> Signup and view all the answers

Quali sono i corpuscoli p?

<p>Vesciche che contengono mRNA non tradotti (C)</p> Signup and view all the answers

Cosa accade agli mRNA che vengono riconosciuti dai miRNA?

<p>Possono essere degradati o riprendere ad essere tradotti (A)</p> Signup and view all the answers

Quali sono le principali funzioni dei corpuscoli p?

<p>Mettere in pausa la traduzione degli mRNA (B)</p> Signup and view all the answers

Quale ruolo gioca Argonauta nel processo di degradazione dell'mRNA?

<p>Si lega al miRNA e aiuta a riconoscere l'mRNA (A)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è FALSA riguardo al processo di degradazione dell'mRNA?

<p>La degradazione dell'mRNA è sempre irreversibile (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è la differenza principale tra il meccanismo di silenziamento genico mediato da miRNA nelle piante e negli animali?

<p>Nelle piante, l'appaiamento tra miRNA e messaggero è sempre perfetto, mentre negli animali può essere imperfetto. (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è il ruolo del complesso miRISC nel processo di silenziamento genico mediato da miRNA?

<p>Il complesso miRISC si lega alla regione 3'UTR del messaggero target e può influenzare la traduzione. (C)</p> Signup and view all the answers

Quale dei seguenti passaggi NON è coinvolto nella degradazione del messaggero target tramite appaiamento perfetto del miRNA?

<p>Aumento della stabilità del messaggero. (C)</p> Signup and view all the answers

Quale dei seguenti è un esempio di meccanismo di repressione traduzionale mediato da miRNA?

<p>Blocco dell'elongazione (A)</p> Signup and view all the answers

Perché, a differenza del meccanismo canonico di degradazione dell'RNA, la degradazione del messaggero target mediata da miRNA avviene in direzione 5'-3'?

<p>Perché l'esonucleasi responsabile della degradazione agisce in direzione 5'-3'. (B)</p> Signup and view all the answers

Nel caso di un appaiamento imperfetto tra il miRNA e il messaggero target, cosa accade al messaggero target?

<p>La traduzione del messaggero target viene temporaneamente sospesa. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale tra le seguenti affermazioni è VERA riguardo al complesso miRNA-Argonauta?

<p>Il complesso può influenzare l'espressione genica mediante regolazione della traduzione. (C)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti condizioni favorisce la degradazione del messaggero target tramite appaiamento perfetto del miRNA?

<p>La presenza di una regione accessibile nella sequenza 3'UTR del messaggero. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguardo l'interazione del miRNA con l'mRNA è corretta?

<p>I miRNA legano specificamente sequenze all'interno della regione 3' UTR dell'mRNA. (A)</p> Signup and view all the answers

Come influiscono i miRNA legati all'estremità 3'UTR dell'mRNA sulla traduzione?

<p>Causa un cambiamento conformazionale che impedisce l'aggancio del ribosoma all'mRNA. (C)</p> Signup and view all the answers

Quale struttura cellulare è responsabile dell'eliminazione degli mRNA che non riescono a essere tradotti?

<p>Corpuscoli P (P-bodies) (A)</p> Signup and view all the answers

Quale dei seguenti fattori può impedire l'interazione del ribosoma con l'mRNA?

<p>La presenza di un ingombro sterico causato da un miRNA legato ad Argonauta. (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è il ruolo di Argonauta nel processo di regolazione della traduzione mediata dai miRNA?

<p>Argonauta si lega al miRNA e lo guida verso il suo bersaglio sull'mRNA, creando un ingombro sterico. (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è il risultato finale dell'interazione tra un miRNA e il suo mRNA bersaglio?

<p>L'mRNA viene sequestrato e la traduzione è sospesa. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale tra le seguenti affermazioni è corretta riguardo al meccanismo di blocco dell'inizio della traduzione mediato dai miRNA?

<p>Il miRNA induce un cambiamento conformazionale nell'mRNA che lo rende inaccessibile al CAP. (B)</p> Signup and view all the answers

Quale dei seguenti è un esempio di segnale che potrebbe portare alla degradazione dell'mRNA?

<p>La presenza di miRNA legati all'mRNA. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale ruolo svolge la subunità Argonauta del complesso RISC nel processo di silenziamento genico mediato dai microRNA?

<p>Argonauta lega il duplex di RNA e seleziona il filamento guida da utilizzare per il silenziamento. (D)</p> Signup and view all the answers

Quale dominio di Argonauta è coinvolto nel riconoscimento dell'estremità 5' del microRNA?

<p>Dominio PIWI (D)</p> Signup and view all the answers

Perché la natura ha selezionato un RNA a doppio filamento come precursore del miRNA invece di un singolo filamento?

<p>La struttura a doppio filamento protegge il pre-miRNA dalla degradazione da parte delle esonucleasi. (B)</p> Signup and view all the answers

Come si lega Argonauta al duplex di RNA?

<p>Argonauta lega l'estremità 3' e 5' del duplex e poi degrada il filamento passeggero. (C)</p> Signup and view all the answers

Quale evento attiva l'attività endonucleasica di Argonauta?

<p>Il legame con il pre-miRNA. (A)</p> Signup and view all the answers

Quali sono le conseguenze della degradazione del filamento passeggero?

<p>Il miRNA maturo viene rilasciato e può legare l'mRNA bersaglio. (C)</p> Signup and view all the answers

In che modo Argonauta impedisce al miRNA maturo di essere degradato?

<p>Argonauta lega il miRNA in modo stabile e irreversibile. (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa rende Argonauta una molecola importante nel silenziamento indotto da miRNA?

<p>La sua capacità di legare e guidare il miRNA maturo verso l'mRNA bersaglio. (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Complesso RISC

Un complesso multiproteico che utilizza miRNA per silenziare mRNA.

Argonauta (Ago)

Subunità del complesso RISC che lega e processa l'RNA duplex.

RNA duplex

Struttura di RNA a doppio filamento lungo 20-22 bp.

Filamento senso

Filamento di RNA scelto per generare miRNA.

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Filamento passenger

Filamento di RNA spesso degradato durante il processo di silenziamento.

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Attività endonucleasica

Funzione che degrada specificamente il filamento passenger dell'RNA.

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Dominio PIWI

Domino della molecola Argonauta che si lega all'estremità 5' fosfato del miRNA.

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Stabilità del miRNA

Il miRNA maturo rimane legato ad Argonauta, evitando la degradazione.

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Proteina Dicer

Ribonucleasi che processa il pre-microRNA nel citoplasma.

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Funzione dell'RNA duplex

Silenziamento di specifici messaggeri attraverso la sua struttura.

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Struttura dell'RNA duplex

Formato con 5' a sinistra e 3' -OH a destra per il filamento senso.

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Selezione del filamento

RISC guida il miRNA verso l'mRNA target.

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Acidi nucleici e silenziamento

I filamenti sfalsati silenziano l'espressione dei trascritti.

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Dimensioni del RISC

Complesso proteico di alto peso molecolare presente nel citoplasma.

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miRNA-Argonauta

Un complesso che silenzia l'espressione genica legandosi all'mRNA target nella regione 3' UTR.

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Complementarità perfetta

Appaiamento preciso del miRNA all'mRNA, portando alla degradazione dell'mRNA stesso nel citoplasma.

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Degradazione dell'mRNA

Processo in cui il miRNA provoca la distruzione dell'mRNA, avviando de-adenilazione e de-capping.

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Direzione di degradazione

La degradazione dell'mRNA avviene in direzione 5'-3', a differenza della degradazione degli acidi nucleici.

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Appaiamento non perfetto

Quando il miRNA si lega in modo imperfetto all'mRNA, causando bolle e repressione traduzionale.

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Repressione traduzionale

Processo in cui il miRNA blocca la traduzione dell'mRNA senza degradarlo.

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Blocco dell'elongazione

Meccanismo dove il miRNA impede l'allungamento della catena peptidica durante la traduzione.

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Esonucleasi specifica

Enzima che distrugge l'mRNA degradata, aumentando instabilità dopo l'appaiamento perfetto.

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mRNA aberrante

mRNA riconosciuto come anomalo che innesca meccanismi di protezione nella cellula.

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De-adenilazione

Rimozione della coda di adenina dall'mRNA, portando alla sua degradazione.

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Processo di degradazione 5' -> 3'

Fa parte del meccanismo di degradazione dell'mRNA spoglio nella cellula.

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p-bodies

Corpuscoli cellulari che concentrano mRNA non traducibili, tenendoli in pausa.

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Controllo a livello citoplasmatico

Sistema attivato da mRNA de-adenilato che porta alla degradazione del cap.

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Traduzione rallentata

Processo di traduzione dell'mRNA ridotto, fino a fermarsi completamente.

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miRNA

MicroRNA che riconosce e regola l'mRNA, influenzando la traduzione.

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Corpo di Argonauta

Proteina che interagisce con miRNA e mRNA, facilitando la degradazione.

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Ingombro sterico

Ostacolo fisico causato da strutture grandi, che impedisce l'interazione con i ribosomi.

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mRNA nei P-bodies

mRNA non tradotto che viene confinato in corpuscoli P per degrado.

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Blocco dell'inizio della traduzione

Inibizione della traduzione iniziale tramite miRNA legati all'3' UTR dell'mRNA.

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Formazione tridimensionale aberrante

Configurazione dell'mRNA che ostacola l'unione delle subunità ribosomali.

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RISC

Complesso che aiuta i miRNA a degradare l'mRNA legato nel citoplasma.

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Corpuscoli P

Strutture citoplasmatiche che contengono mRNA degradato o non tradotto.

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Study Notes

MicroRNA e RNA Duplex

  • Il pre-microRNA, a forma di forcina, entra nel citoplasma e viene riconosciuto dalla proteina Dicer.
  • Dicer è una ribonucleasi che taglia l'RNA a doppio filamento, eliminando la bolla (ansa).
  • Il risultato è un RNA duplex, un doppio filamento di RNA con estremità sfalsate (lunghezza 20-22 nucleotidi), con un fosfato in 5' e un ossidrile libero in 3'.
  • Questo duplex è fondamentale per il silenziamento genico.
  • Gli acidi nucleici a doppio filamento sfalsato silenzia l'espressione dei trascritti per la loro natura chimica.

Complesso RISC

  • Il complesso RISC (RNA-induced silencing complex) sceglie il filamento guida (guide strand) dall'RNA duplex.
  • Il filamento senso (guide strand) è quello con il 5' a sinistra e il 3' a destra.
  • Il complesso RISC è una macchina molecolare altamente efficiente e conservata, fondamentale per il processo di silenziamento.
  • Argonauta (Ago) è la subunità del complesso RISC fondamentale nel processo di silenziamento.

Struttura di Argonauta

  • Dopo aver legato l'RNA duplex, Argonauta attiva la sua attività endonucleasica e degrada il filamento passenger.
  • Argonauta individua il duplex RNA, lo lega e lo lega in maniera funzionale all'appaiamento del miRNA all'mRNA bersaglio.
  • Il modo in cui Argonauta sceglie il filamento da conservare non è ancora noto.
  • Argonauta ha due domini critici: il primo riconosce l'estremità 3' e il secondo (PIWI domain) si ancora all'estremità 5' fosfato del miRNA.

Meccanismi di Silenziamento

  • Complementarietà Perfetta: Il metodo preferito dalle cellule vegetali. Il miRNA, legato ad Ago, si lega alla regione 3'UTR dell'mRNA bersaglio. Avvengono tre step che portano alla degradazione dell'mRNA: de-adenilazione, de-capping e degradazione esonucleotidica 5'-3'.
  • Complementarietà Imperfetta: Il miRNA si lega all'mRNA bersaglio con appaiamento non perfetto, con bolle nelle regioni non complementari. Ciò può portare a un blocco dell'elongazione (dovuto all'ingombro sterico) o blocco dell'inizio della traduzione (impedendo l'interazione ribosomale).

P-Bodies

  • Gli mRNA non tradotti vengono concentrati nei P-bodies.
  • I P-bodies rappresentano stazioni intermedie per mettere in pausa la traduzione.
  • In questi corpuscoli, gli mRNA legati al miRNA possono essere degradati o riutilizzati.

Degradazione dell'mRNA

  • La degradazione dell'mRNA avviene tramite de-adenilazione, de-capping e degradazione esonucleotidica 5'-3'.

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