Concetti generali sull'espressione genica

Un organismo puo' contenere diversi tipi di cellule somatiche, ognuna con una morfologia e funzione differente. Tuttavia, tutte le cellule contengono lo stesso genoma. I geni in un genoma non hanno effetti sulle funzioni cellulari sino a che non sono "espressi". I geni espressi vengono utilizzati per produrre proteine responsabili della maggior parte delle azioni biologiche a livello cellulare. Tipi diversi di cellule sono caratterizzati dall'espressione di set diversi di geni, quinbdi in grado di avere morfologia e funzioni diverse.

Passaggi essenziali coinvilti nell'espressione genica e nella sintesi delle proteine.

L'espressione genica vuol dire la produzione di una proteina o di un RNA funzionale da parte del suo gene codificante. Sono richiesti diversi passaggi:

Trascrizione: una catena di DNA e' utilizzata come "templato" per sintetizzare una catena di RNA, che viene chiamato trascritto primario.

Maturazione (processing) RNA : questo passaggio coinvolge le modificazione del trascritto primario per generare un RNA maturo (per sintetizzare proteine: aggiunta del cappuccio di 7metil-guanosina in 5', poliadenilazione in 3', rimozione degli introni--> splicing) o di untRNA oppure rRNA funzionale.

Dai geni RNA (tRNA e rRNA), l'espressione e' completa dopo che viene generato un tRNA o rRNA funzionale . Tuttavia, i geni proteine richiedono alcuni passaggi addizionali:

Trasporto nucleare : l'mRNA deve essere trasportato dal nucleo al citoplasma per la sintesi proteica.

Sintesi proteica : Nel citoplasma, l'mRNA si lega ai ribosomi, che  possono sintetizzare un polipeptide basato sulla sequenza dell'RNA messaggero (mRNA).

Il dogma centrale

In accordo con il processo sopra descritto, iol flusso delle informazioni geniche segue la seguente direzione:
DNA > RNA > Proteine.

Questa regola e' stata definita "dogma centrale", perche' si riteneva che lo stesso principio si dovesse applicare a tutti gli organismi.
Tuttavia, ora sappiamo che per l'RNA di alcuni virus (retrovirus) l'informazione genica parte dall'RNA