Attivazione/repressione trascrizionale a lungo raggio:

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Metilazione del DNA
Nei vertebrati la metilazione interessa solamente
la Citosina sul dinucleotide CpG lenzima
citosina metiltransferasi aggiunge un gruppo
metile al C5 della citosinail risultato è la
5-metilcitosina.
Human Molecular Genetics 2
2
Metilazione del DNA

• Le sequenze CpG sono sotto-rappresentate nel
  genoma (probabilmente per la tendenza della
  5-metilcitosina a venire deaminata e mutata in T)

• ma abbondanti nelle regioni promotrici dei geni

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• In cellule non embrionali, 80 dei CpG sono
  metilati, ad eccezione delle isole CpG dei
  promotori
• Dnmt1 ha particolare affinità per le sequenze
  emi-metilate tende quindi a metilare il nuovo
  filamento che si è formato su uno stampo
  metilato-gt mantenimento del pattern di
  metilazione

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Corepressori
HDAC 1
HDAC 2
MeCP2
Repres.
CH3
CH3
CH3
CH3
Deacetilazione delle lisine di H3 e H4
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Metilazione e regolazione genica

• Dnmt metilano il DNA
• Il DNA metilato è legato da proteine che legano
  il metile
• (MeCP2, MBD1-4)
• Queste a loro volta sono in grado di reclutare
  diversi HDAC -gt repressione della trascrizione

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Inibitori delle HDAC una nuova terapia
anti-cancro

• Diverse sostanze che causano differenziamento,
  arresto della crescita e/o apoptosi di cellule
  trasformate -gt inibitori di HDAC
• (es. DMSO, Tricostatina A (TSA), butirrato)
• Questi inibitori causano arresto del ciclo
  cellulare in G1 o G2, differenziamento e/o
  apoptosi in vitro, documentati in tutti i tipi
  cellulari trasformati incluse linee cellulari
  derivate sia da tumori ematologici (leucemie,
  linfomi, mielomi) che epiteliali (tumore dei
  polmoni, delle ovaie, del seno, della prostata)
• Le concentrazioni biologicamente attive correlano
  con quelle richieste per causare accumulazione di
  istoni acetilati

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• SI IGNORA quali siano gli HDAC la cui attività
  deve essere bloccata
• Gli inibitori causano aumento dell acetilazione
  sugli istoni (H2A, H2B, H3 e H4) anche in cellule
  normali, ma lattività di soppressione della
  crescita sembra essere limitata alle cellule
  trasformate.
• Geni bersaglio
• CDKN1A (codificante per linibitore dellattività
  cinasica ciclina-dipendente p21/WAF1) (tramite un
  sito di SP1 sul promotore)
• CDKN2A (p16)
• Ciclina E

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(No Transcript)
9
(No Transcript)
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Ingestione di fibre vegetali non digeribili
Nella parte terminale dellintestino
vengono usate come fonte di energia da batteri
simbionti
Formazione di acido butirrico come prodotto
CH3CH2CH2COOH
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Costituisce la fonte energetica primaria delle
cellule del colon
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La metilazione del promotore e' uno dei
meccanismi principali coinvolti
nell'inattivazione di geni oncosoppressori
Nel 10 dei tumori colorettali sporadici e
inattivato il gene responsabile della sintesi di
una proteina addetta al mismatch repair (MLH1)
Mismatch repair riparo di una coppia di basi
male appaiata Es. T/G probabilmente a causa di
una mutazione
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Cellule tumorali del colon mostrano una
ipermetilazione del Promotore di MLH1 che e cosi
inattivo
Trattamento combinato con 5-azadeossicitidina e
butirrato
Ipometilazione di MLH1
Espressione del gene che codifica per MLH1
Apoptosi
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Normale
DAF
Tumorale
DAF
DAF
DAF
DAF
La presenza di DAF nelle cellule tumorali
del Colon rende inefficace il sistema del
Complemento
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EFFETTO DEL BUTIRRATO SUL mRNA di DAF
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EFFETTO DEL BUTIRRATO SULLA PROTEINA DAF
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EFFETTO DEL BUTIRRATO SULLATTACCO DEL COMPLEMENTO
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EFFETTO DEL BUTIRRATO SUL PROMOTORE di DAF
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EFFETTO DEL BUTIRRATO SULLA STABILITA DEL mRNA
di DAF
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Cellule tumorali del colon sembrano avere una
ipometilazione Di RB1 (una proteina regolatrice
del ciclo cellulare)
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Il butirrato aumenta la metilazione di RB1
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Quali sono i mediatori?
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Kruppel-like factor-4 (KLF4/GKLF) e un fattore
di trascrizione che mostra proprieta simili a
quelle del butirrato in cellule del colon
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-Il butirrato aumenta lmRNA di KLF4 -Questo
aumento e dovuto ad una maggiore attivita del
promotore -HDAC (Istone Deacetilasi) inibisce
questo aumento
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Acetilazione del promotore KLF4
Fibre alimentari Butirrato
KLF4
Apoptosi