Ricombinazione genetica nei batteri: DNA, plasmidi e trasferimento genico
Slide sulla ricombinazione genetica nei batteri. Il Pdf esplora la struttura del DNA batterico, i plasmidi e i meccanismi di trasferimento genico come coniugazione, trasformazione e trasduzione, argomenti chiave della Biologia a livello universitario.
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Il DNA batterico
RICOMBINAZIONE GENETICA NEI BATTERIIl DNA batterico I batteri contengono:
- un cromosoma, formato da una molecola circolare di DNA;
- uno o più plasmidi, ciascuno formato da una molecola circolare di DNA non cromosomico. Y O Cromosoma batterico 7 Plasmidi Curtis et al., Invito alla biologia.azzurro @ Zanichelli editore 2020
I plasmidi
I plasmidi possono duplicarsi in modo autonomo. Sono responsabili di diverse funzioni e si possono classificare in:
- plasmidi F (coinvolti nella coniugazione)
- plasmidi R (conferiscono la resistenza ai farmaci)
- plasmidi degradativi
- plasmidi Col
- plasmidi della virulenza plasmidi in duplicazione
Trasferimento di geni nei batteri
Esistono diversi processi attraverso cui i geni si possono trasferire da una cellula a un'altra:
- coniugazione (trasferimento di DNA tra batteri)
- trasformazione (incorporazione di DNA dall'ambiente)
- trasduzione (trasferimento di DNA tramite virus)
- infezione virale (incorporazione di acidi nucleici virali)
- trasferimento di trasposoni (spostamento di segmenti di DNA da una zona all'altra dei cromosomi). batteri in coniugazione Curtis et al., Invito alla biologia.azzurro @ Zanichelli editore 2020
La coniugazione
La coniugazione è un processo di trasferimento di DNA tra due batteri attraverso un ponte citoplasmatico (pilo sessuale) che si protende da una cellula all'altra. Cellula F+ (batterio donatore) La capacità di formare Pilo sessuale Cellula F- (batterio ricevente) pili è data dalla presenza del plasmide F, che può passare dalla cellula donatrice alla cellula ricevente. F- Fattore F Cromosoma batterico F+ Quando i batteri si coniugano, i plasmidi possono passare attraverso il pilo sessuale alla cellula ricevente. I plasmidi diventano parte del genoma della cellula ricevente. -89 F Curtis et al., Invito alla biologia.azzurro @ Zanichelli editore 2020
La trasformazione
La trasformazione ha luogo quando un batterio cattura dall'ambiente extracellulare un filamento di DNA di un altro batterio morto. Il DNA viene inserito nel cromosoma batterico modificandolo.
- Da un batterio lisato si liberano frammenti di DNA ...
- ... alcuni dei quali possono penetrare in una cellula viva. Cellula non trasformata Cellula trasformata
- Si verifica una ricombinazione tra il frammento di DNA e il cromosoma ospite. DNA ricevente Frammento di DNA a doppio filamento Curtis et al., Invito alla biologia.azzurro @ Zanichelli editore 2020
La trasduzione
La trasduzione ha luogo quando un virus penetra in un batterio portando con sé il genoma di un altro batterio precedentemente infettato.
- Si parla di trasduzione generalizzata, quando può essere trasferito qualsiasi gene.
- Si parla di trasduzione specializzata, quando il DNA trasferito corrisponde a una precisa porzione del cromosoma ospite. Curtis et al., Invito alla biologia.azzurro @ Zanichelli editore 2020batteriofago batteriofago A B DNA DNA- batterio batterio II DNA batterico si frammenta. - II DNA virale si incorpora al cromosoma batterico. L'infezione determina l'inizio del ciclo litico. Frammentidi DNA batterico sono Incorporati in nuove particelle virali. Il DNA virale porta con sé il DNA batterico contiguo, Il batterio scoppia e le particelle virali con frammenti di DNA batterico del precedente ospite danno luogo a una nuova infezione 000 II DNA virale si integra al cromosoma del nuovo ospite incorporando frammenti specifici di DNA dell'ospite precedente.
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