In una cellula, la scelta di quali geni siano attivi è un processo critico, che determina il comportamento e la funzione della cellula. Questa decisione viene presa dalla rete regolatrice della cellula, che consiste di proteine ​​e molecole che interagiscono tra loro e con il DNA per determinare quali geni vengono espressi. La rete normativa è complessa, ma i ricercatori stanno acquisendo una migliore comprensione di come funziona.

Il primo passo nell'attivazione genica è il legame dei fattori di trascrizione a specifiche sequenze di DNA chiamate promotori. I promotori si trovano vicino all'inizio dei geni e forniscono un sito di legame per i fattori di trascrizione, che sono proteine ​​che possono attivare o reprimere l'espressione genica.

Quando un fattore di trascrizione si lega a un promotore, può reclutare altre proteine ​​e molecole per formare un complesso più grande chiamato complesso di inizio trascrizione. Questo complesso aiuta l'enzima RNA polimerasi della cellula a legarsi al DNA e iniziare a trascrivere il gene in una molecola di RNA.

Il processo di trascrizione può essere regolato in diversi modi. Un modo è controllare la disponibilità dei fattori di trascrizione. I fattori di trascrizione possono essere sintetizzati o degradati in risposta a vari segnali, come ormoni o fattori di crescita. Un altro modo per regolare la trascrizione è alterare l'accessibilità dei promotori. I promotori possono essere nascosti dalla metilazione del DNA o da altre modifiche, che impediscono ai fattori di trascrizione di legarsi ad essi.

La rete regolatoria che controlla l’espressione genica è essenziale per il corretto funzionamento cellulare. Comprendendo come funziona questa rete, i ricercatori possono capire meglio come le cellule si sviluppano, si differenziano e rispondono al loro ambiente. La disregolazione della rete regolatoria può portare a malattie come il cancro, il diabete e i disturbi neurodegenerativi.

Ecco una panoramica semplificata dei passaggi coinvolti nell'attivazione genica:

1. I fattori di trascrizione si legano a specifiche sequenze di DNA chiamate promotori.

2. I fattori di trascrizione reclutano altre proteine ​​e molecole per formare un complesso più grande chiamato complesso di inizio della trascrizione.

3. Il complesso di inizio trascrizione aiuta l'enzima RNA polimerasi della cellula a legarsi al DNA e iniziare a trascrivere il gene in una molecola di RNA.

Il processo di trascrizione può essere regolato in diversi modi, tra cui:

* Controllare la disponibilità dei fattori di trascrizione

* Alterazione dell'accessibilità dei promotori

*Modifica della struttura della cromatina