Il superavvolgimento del DNA nelle cellule, regolato dalle DNA Topoisomerasi,
influenza molti processi biologici, quali la trascrizione, la replicazione, la
ricombinazione ed il rimodellamento della cromatina. La DNA Topoisomerasi IB
eucariotica, (Top1), è un enzima efficiente nella rimozione dei superavvolgimenti del
DNA in vitro e la sua principale funzione cellulare è la rimozione dei superavvolgimenti
positivi e negativi generati durante la trascrizione e la replicazione.
Risultati recenti hanno fornito evidenze sperimentali del coinvolgimento di Top1
in meccanismi multipli di regolazione dell’espressione genica eucariotica, in particolare
nella fase di inizio e maturazione dei trascritti. Tuttavia, le funzioni di Top1 non sono
ancora state stabilite a livello globale. Pertanto, nella presente tesi di dottorato abbiamo
risposto a questa domanda con l’analisi dei profili di trascrizione genica globale e con
studi di immunoprecipitazione della cromatina (ChIP) in cellule di S. cerevisiae.
Circa il 9% dei geni sono influenzati da Top1, e l’analisi dei profili di espressione
mostra che Top1 wt aumenta l’utilizzo del glucosio e dei pathway per la produzione di
energia, con specifica diminuzione della trascrizione dei geni telomerici e subtelomerici.
Abbiamo inoltre dimostrato che Top1 wt, ma non il suo mutante inattivo,
aumenta la velocità di crescita cellulare nelle cellule di lievito studiate. Le analisi di
ChIP mostrano che, in confronto all’assenza dell’enzima, Top1 wt diminuisce
l’acetilazione dell’istone H4, compresa quella specifica della lisina 16, nel telomero
destro del cromosoma XIV mentre la mutazione che inattiva l’enzima aumenta in
maniera marcata l’acetilazione dell’istone H4 e la di-metilazione della lisina 4
dell’istone H3. Top1 wt incrementa anche il reclutamento di Sir3 nelle regioni di
confine della cromatina silenziata dello stesso telomero. Studi di immunoprecipitazione
indicano che l’enzima interagisce direttamente con la struttura della cromatina
telomerica poichè entrambe le proteine, quella wt e quella inattiva, sono localizzate
sulle ripetizioni telomeriche dei cromosomi di lievito.
Questi risultati dimostrano che Top1, una proteina non essenziale in lievito,
ottimizza i livelli globali dei trascritti per una crescita più efficiente di cellule in fase
esponenziale. Indagando il meccanismo che è alla base della specifica repressione dei
geni telomerici, abbiamo dimostrato che Top1 favorisce delle modifiche posttraduzionali
degli istoni che indicano una struttura della cromatina repressa nelle regioni
telomeriche.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:unibo.it/oai:amsdottorato.cib.unibo.it:57 |
| Date | 29 May 2007 |
| Creators | Russo, Alessandra <1979> |
| Contributors | Capranico, Giovanni |
| Publisher | Alma Mater Studiorum - Università di Bologna |
| Source Sets | Università di Bologna |
| Language | Italian |
| Detected Language | Italian |
| Type | Doctoral Thesis, PeerReviewed |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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