Riassunto sui miRNA e la loro regolazione

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Questions and Answers

Qual è il ruolo principale dei miRNA all'interno della cellula?

Riparare il DNA

Codificare proteine

Regolare l'espressione di RNA messaggeri (correct)

Trasmettere segnali nervosi

Cosa accade nel caso di complementarietà perfetta tra un miRNA e un RNA messaggero bersaglio?

L'espressione proteica aumenta

Il miRNA viene eliminato

L'RNA messaggero viene degradato (correct)

Viene attivato un gene

Dove si trovano generalmente i geni che codificano per i miRNA nel genoma umano?

Solo negli esoni

Solo negli introni

Nelle sequenze non codificanti, negli introni e negli esoni (correct)

In un solo cromosoma

Perché è difficile prevedere l'espressione di un miRNA all'interno della cellula?

Ci sono interazioni complesse tra diversi miRNA e messaggeri Signup and view all the answers

Cosa indica la specificità di riconoscimento tra un miRNA e l'RNA messaggero?

Un miRNA può legarsi a più sequenze 3’ UTR Signup and view all the answers

Qual è una delle conseguenze della perdita dell'RNA messaggero in seguito all'azione di un miRNA?

Minore espressione della proteina correlata Signup and view all the answers

Qual è l'importanza dei promotori dedicati nella trascrizione dei miRNA?

Controllano l'espressione dei miRNA in specifiche fasi cellulari Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni descrive meglio la complementarietà imperfetta nel contesto della regolazione della produzione proteica?

Rallenta la produzione proteica senza distruggere l'mRNA. Signup and view all the answers

Qual è la principale conseguenza della complementarietà imperfetta sulla macchina ribosomiale?

Repressione traduzionale e rallentamento della produzione proteica. Signup and view all the answers

Perché la complementarietà imperfetta è considerata vantaggiosa rispetto alla complementarietà perfetta?

Permette una risposta rapida a cambiamenti fisiologici. Signup and view all the answers

Quale caratteristica distingue la regolazione della produzione proteica nelle cellule vegetali rispetto a quelle animali?

Utilizzo esclusivo di complementarietà perfetta. Signup and view all the answers

Qual è un vantaggio economico della complementarietà imperfetta nell'espressione genica?

Evita la necessità di trascrivere nuovamente l'mRNA. Signup and view all the answers

Quale affermazione è falsa riguardo alla complementarietà perfetta?

È più vantaggiosa rispetto alla complementarietà imperfetta. Signup and view all the answers

Quale meccanismo attiva la degradazione del RNA messaggero secondo il modello della complementarietà perfetta?

L'interazione con proteine di legame. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni non rappresenta un beneficio della complementarietà imperfetta?

Facile eliminazione dell'mRNA non necessario. Signup and view all the answers

Qual è il ruolo del meccanismo di riconoscimento dell'RNA a doppio filamento nelle cellule eucariote?

Servire da sistema di difesa contro le molecole estranee. Signup and view all the answers

Cosa rappresentano i punti chiamati Hot Spot trascrizionali nel genoma?

Luoghi con alta attività trascrizionale della pol II. Signup and view all the answers

In che modo l'HIV sfrutta il proprio genoma a duplex RNA?

Sfrutta specifiche fasi per modulare il proprio ciclo vitale. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguarda l'integrazione delle sequenze virali nel genoma?

Possono influenzare negativamente la trascrizione nei hotspot. Signup and view all the answers

Qual è il risultato dell'integrazione di virus nel genoma eucariote secondo il meccanismo descritto?

Un riconoscimento e degradazione specifica degli RNA estranei. Signup and view all the answers

Qual è la funzione primaria dei miRNA?

Abbassare il livello proteico dei geni target Signup and view all the answers

Cosa avviene in caso di appaiamento parziale tra miRNA e RNA messaggero?

I livelli proteici possono comunque essere prodotti Signup and view all the answers

Qual è la principale differenza tra pri-miRNA e pre-miRNA?

Il pri-miRNA è una sequenza lunga con forcine, il pre-miRNA è formato da monomeri di forcina Signup and view all the answers

Qual è il ruolo dell'endonucleasi nel processo di biogenesi del miRNA?

Degradare il pri-miRNA in molecole più piccole Signup and view all the answers

Qual è l'effetto del silencing mediato da un appaiamento perfetto tra il miRNA e il bersaglio?

Degradazione dell'RNA messaggero Signup and view all the answers

Quali caratteristiche ha il trascritto primario di miRNA (pri-miRNA)?

Contiene cap e coda poli-A come un mRNA Signup and view all the answers

Cosa implica la repressione traduzione dei messaggeri accumulati nelle vescicole?

I messaggeri sono conservati fino a nuova istruzione della cellula Signup and view all the answers

Che ruolo hanno i miRNA nella regolazione dei geni?

Regolano negativamente l'espressione dei geni Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni descrive correttamente il processo di biogenesi del miRNA?

Richiede l'azione della RNA pol II per il trascritto primario Signup and view all the answers

Cosa rappresenta il termine 'repressione traduzione' nella funzione dei miRNA?

Una diminuzione controllata della sintesi proteica Signup and view all the answers

Qual è il ruolo principale dell'esportina numero 5 nella cellula?

Portare il microRNA dal nucleo al citoplasma Signup and view all the answers

Che tipo di struttura ha il pre-microRNA durante il suo processo di esportazione?

Struttura a forcina con estremità sfalsate Signup and view all the answers

Quale enzima riconosce il pre-microRNA e ne elimina la bolla?

Dicer Signup and view all the answers

Cosa caratterizza la molecola di miRNA maturo dopo il processamento citoplasmatico?

È lunga 20-25 nucleotidi, con un fosfato in 5’ e un ossidrile libero in 3’ Signup and view all the answers

Quale filamento del duplex di miRNA maturo si appaia con l'mRNA?

Solo il filamento guida Signup and view all the answers

Qual è la destinazione finale del filamento passeggero del miRNA?

Degradarsi nella cellula Signup and view all the answers

Qual è la conseguenza di un appaiamento non perfetto delle estremità nel contesto del microRNA?

Determinazione della funzione di silencing Signup and view all the answers

Che tipo di complesso riconosce la struttura duplex del miRNA?

Un grande complesso poliproteico Signup and view all the answers

Qual è la lunghezza approssimativa della molecola di RNA a doppio filamento risultante dal processamento del pre-microRNA?

20-25 nucleotidi Signup and view all the answers

Qual è la funzione principale della proteina Dicer?

Riconoscere e tagliare RNA a doppio filamento Signup and view all the answers

Study Notes

Riassunto delle lezioni precedenti sui miRNA

I miRNA sono sequenze di RNA che derivano da precursori più grandi e sono parte integrante del genoma umano.
La loro organizzazione è simile a quella dei geni che codificano per le proteine.
I geni per i miRNA si trovano in regioni non codificanti, come gli introni e gli esoni, spesso raggruppati in famiglie all'interno del genoma.
La trascrizione dei miRNA è regolata da promotori specifici.
Un miRNA può regolare l'espressione di più target (RNA messaggeri) a causa della specificità del riconoscimento tra il miRNA e la sequenza 3' UTR dei target.
Un singolo RNA messaggero può essere bersaglio di più miRNA, creando un complesso sistema di regolazione.
L'espressione di un miRNA in una cellula dipende da molti fattori e non è sempre prevedibile.

Funzionamento dei miRNA/Interazione miRNA-mRNA

I miRNA maturano nel citoplasma e possono interagire con l'mRNA in due modi principali:
- Complementarità perfetta: il miRNA si lega perfettamente al suo target mRNA, portando alla degradazione dell'mRNA da parte di endonucleasi.
- Complementarità imperfetta: il miRNA si lega parzialmente all'mRNA, causando la repressione traduzionale, rallentando la produzione della proteina corrispondente.
La complementarità imperfetta è più comune nelle cellule animali.
La regolazione di un singolo mRNA può essere influenzata da multipli miRNA.

Vantaggi della complementarità imperfetta

La repressione traduzionale (complementarietà imperfetta) è più vantaggiosa della degradazione dell'mRNA (complementarietà perfetta).
Questo approccio permette alla cellula di regolare l'espressione genica in modo più flessibile, evitando l'espressione di una proteina non più necessaria.
La repressione traducezionale consente il mantenimento del genoma di partenza senza dover riavviare il processo di traduzione.

Meccanismi di soppressione in base ai diversi tipi di legame.

Complementarità perfetta: questo meccanismo, favorito dalle cellule vegetali, comporta la degradazione diretta dell'RNA messaggero, bloccando completamente la produzione della proteina.
Complementarità imperfetta: in questo meccanismo, tipico delle cellule animali, viene utilizzato un meccanismo di repressione traduzionale, rallentando, ma non bloccando, la sintesi proteica.
- Blocco dell'inizio della traduzione: causando l'interferenza sulla piattaforma ribosomiale che non può interagire con l'mRNA.
- Degradazione del peptide nascente: le proteasi citoplasmatiche intervengono degradate la proteina sintetizzata.
- Blocco dell'elongazione: l'appaiamento miRNA-mRNA crea un ingombro sterico che ostacola l'allungamento della catena proteica.

P-Bodies

I P-bodies sono corpuscoli citoplasmatici dove gli mRNA con miRNA associati vengono accumulati.
Questi corpuscoli funzionano come centri di riciclo ed immagazzinamento di molecole di mRNA, che potrebbero essere utilizzate in futuro in base alle esigenze della cellula.
I P-bodies garantiscono il riciclaggio di molecole di mRNA, mantenendo le risorse disponibili per la cellula.

miRNA: Nascita e scelta del bersaglio

La biogenesi del miRNA inizia con la trascrizione di un precursore (pri-miRNA) nel nucleo.
Questo precursore viene processato in un precursore più piccolo (pre-miRNA) tramite l'enzima Drosha.
Il pre-miRNA viene trasportato al citoplasma tramite l'exportin-5.
Nel citoplasma, l'enzima Dicer processa il pre-miRNA in un doppio filamento di miRNA maturo.
Solo uno dei due filamenti di miRNA maturi è coinvolto nel riconoscimento del bersaglio.

Proteina Dicer e struttura duplex

L'enzima Dicer riconosce il pre-miRNA e lo processa in un doppio filamento di miRNA.
Il prodotto di questo processamento è un piccolo RNA a doppio filamento (20-25 nucleotidi) con estremità non perfettamente appaiate.
Questa molecola è fondamentale per attivare il processo di silenziamento.

Complesso RISC

Il complesso RISC carica il miRNA maturo e seleziona il filamento guida.
La proteina Argonauta nel complesso RISC riconosce ed interagisce con il filamento guida del miRNA.
Il complesso RISC guida il miRNA al suo mRNA bersaglio.
Il filamento passeggero viene degradato, mentre il filamento guida è responsabile del silenziamento del bersaglio.

Perché si è mantenuto questo meccanismo di modulazione dell'espressione genica

Questo meccanismo è cruciale per l'evoluzione delle cellule eucariotiche, grazie alle sue capacità di riconoscere e regolare l'espressione genica.
Questo meccanismo si è conservato come modo per le cellule di riconoscere e degradare RNA estraneo, potenzialmente pericoloso.
Gli miRNA partecipano alla regolazione dell'espressione genica di virus integrati nel nostro genoma.

Oncogeni e oncosoppressori

I miRNA possono agire come oncogeni o oncosoppressori, a seconda del loro bersaglio.
Un miRNA che inibisce l'espressione di un oncogene agisce come oncosoppressore.
Un miRNA che inibisce l'espressione di un gene che blocca il ciclo cellulare agisce come oncogene.

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Description

Questo quiz esplora il funzionamento e l'organizzazione dei miRNA nel genoma umano. Verrà trattato come interagiscono con l'mRNA e la loro capacità di regolazione dell'espressione genica. Scopri le dinamiche complesse che governano queste importanti molecole.