Codice Epigenetico
Il codice epigenetico è un sistema di informazioni chimiche sovraimposto alla sequenza nucleotidica del DNA (codice genetico) che determina quando, dove e in che modo i geni debbano essere espressi. A differenza del codice genetico, il codice epigenetico non altera la sequenza del DNA, ma ne regola l’accessibilità trascrizionale.
Confronto con il Codice Genetico
- Stabilità:
- Il codice genetico è estremamente stabile, trasmesso fedelmente di generazione in generazione cellulare e organismica, minimizzando gli errori.
- Il codice epigenetico è altamente dinamico e plastico; risponde e si modifica in base alle condizioni ambientali e agli input fisiologici dell’organismo (es. cambiamenti reversibili nell’epigenetica di gemelli esposti a condizioni ambientali di volo spaziale).
- Macchinario Molecolare:
- Nel codice genetico, la DNA polimerasi agisce come “scrittore” (copia la sequenza in modo non interpretativo) e i ribosomi fungono da “lettori” (decifrano le triplette nucleotidiche inserendo gli amminoacidi).
- Nel codice epigenetico, il sistema richiede tre classi di regolatori enzimatici e proteici:
- Scrittori (Writers): Enzimi che modificano chimicamente le code degli istoni o il DNA (es. DNA metiltransferasi).
- Lettori (Readers): Proteine prive di attività enzimatica diretta, dotate di domini complementari che riconoscono specificamente le modificazioni chimiche. Il legame del lettore induce cambiamenti conformazionali nella cromatina.
- Modificatori/Cancellatori (Editors/Erasers): Enzimi che modificano o rimuovono chimicamente i segnali precedentemente apposti (es. demetilasi), consentendo la reversibilità e la dinamicità del codice.
Meccanismi Molecolari dell’Epigenetica
I principali meccanismi epigenetici riconosciuti includono:
- La metilazione del DNA: Modificazione chimica diretta delle basi azotate (citosina).
- Le modificazioni post-traduzionali degli istoni: Modificazioni chimiche delle code amminoterminali istoniche che protrudono all’esterno del nucleosoma.
NOTE
Il non-coding RNA non è considerato dalla docente come parte integrante dell’epigenetica vera e propria, bensì come un meccanismo di regolazione genica post-trascrizionale o trascrizionale associato.
Regolazione Strutturale della Cromatina
Il legame delle proteine “lettrici” (readers) alle code istoniche modificate o al DNA determina modificazioni strutturali della cromatina riconducibili a due stati:
- Apertura della cromatina: Rende accessibile il DNA ai fattori di trascrizione e alla RNA polimerasi, permettendo la trascrizione genica.
- Chiusura della cromatina: Condensa il genoma impedendo l’accesso al macchinario trascrizionale, determinando il silenziamento genico.
🔗 Collegamenti
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- Metilazione del DNA — 📋 fa parte di
- Istoni — 📋 fa parte di
- Regolazione della Trascrizione — 📋 fa parte di