* Controllo trascrizionale: Questo è il livello di controllo più comune ed efficiente. Implica la regolazione della velocità con cui i geni vengono trascritti nell'mRNA. Questo può essere ottenuto attraverso vari meccanismi come:
* Fattori di trascrizione: Proteine che si legano a sequenze di DNA specifiche e attivano o reprimono la trascrizione.
* Rimodellamento della cromatina: Alterando la struttura della cromatina (DNA e delle proteine associate) per rendere i geni più o meno accessibili ai macchinari di trascrizione.
* Metilazione del DNA: Aggiunta di gruppi metilici al DNA, che può mettere a tacere l'espressione genica.
* Controllo di elaborazione della trascrizione: Una volta effettuata una trascrizione di mRNA, subisce diverse fasi di elaborazione prima che possa essere tradotta. Questi passaggi offrono punti aggiuntivi per il regolamento:
* Splicing RNA: Gli introni (regioni non codificanti) vengono rimossi e gli esoni (regioni di codifica) vengono uniti. Lo splicing alternativo può portare a diverse isoforme proteiche dallo stesso gene.
* 5 'tappo e poliadenilazione 3': Queste modifiche proteggono l'mRNA dalla degradazione e lo aiutano a legarsi ai ribosomi per la traduzione.
* Controllo traslazionale: Questo livello di regolazione controlla la velocità con cui gli mRNA sono tradotti in proteine. Implica:
* Fattori di iniziazione: Proteine che si legano all'mRNA e aiutano a reclutare ribosomi.
* Stabilità mRNA: La durata della vita di una molecola di mRNA influenza la sua disponibilità per la traduzione.
* MicroRNAS (miRNA): Piccole molecole di RNA che possono legarsi agli mRNA e bloccare la loro traduzione o colpirle per il degrado.
* Controllo post-traslazionale: Anche dopo che una proteina è stata sintetizzata, la sua attività può essere regolata:
* Folding proteico: Le proteine piegate correttamente sono attive, mentre quelle mal ripiegate possono essere mirate per il degrado.
* Modifiche post-traduzionali: L'aggiunta o la rimozione di gruppi chimici (ad es. Fosforilazione, acetilazione) può alterare l'attività o la stabilità proteica.
* Degradazione della proteina: La degradazione delle proteine mirate da parte dei proteasomi garantisce che le proteine non necessarie o danneggiate vengano rimosse.
Pertanto, gli eucarioti utilizzano un sistema complesso e altamente regolato che opera a tutti i livelli di espressione genica, consentendo un controllo preciso della produzione proteica e della funzione cellulare.