La Coniugazione e la Trasformazione Batterica: Processi di Ricombinazione Genetica, Schemi e mappe concettuali di Chimica organica

Scarica La Coniugazione e la Trasformazione Batterica: Processi di Ricombinazione Genetica e più Schemi e mappe concettuali in PDF di Chimica organica solo su Docsity! LA CONIUGAZIONE BATTERICA La coniugazione batterica è un processo con il quale una cellula batterica trasferisce porzioni di DNA ad un’altra tramite un contatto cellula cellula, il fenomeno può portare a verificarsi di ricombinazione genetica nei batteri è inoltre una sorta di sessualità poiché avviene uno scambio di DNA, riproduzione che avviene solitamente in maniera asessuata nei batteri. In questo processo è presente una cellula donatrice e una cellula ricevente, le cellule che possiedono il fattore F indicate con F+ sono le cellule maschio o donatrici, viceversa, le cellule sprovviste del fattore F indicate con F- sono le cellule femmina o riceventi, il fattore viene trasmesso grazie alla sintesi a partire da geni contenuti sullo stesso plasmide di piccole estroflessioni della membrana plasmatica detti pili sessuali, questi pili prendono il contatto con una cellula ricevente avvicinandola e rendendo possibile il passaggio del materiale genico che non avviene però attraverso il pilo bensì grazie alla formazione di un ponte protoplasmatico, c’è dunque continuità tra il citoplasma delle due cellule, il risultato è dunque il trasferimento di un solo filamento del DNA Nel primo caso: un filamento del DNA circolare del plasmide viene tagliato e un filamento parentale viene trasferito nella cellula ricevente, si attiva quindi nel donatore la replicazione del DNA mediante il meccanismo a cerchio rotante che porterà al rimpiazzamento del filamento che è stato trasferito Nello stesso tempo un filamento complementare al filamento donato viene sintetizzato nel ricevente a completare la molecola di acido nucleico nel ricevente. Nel secondo caso il fattore si integra nel cromosoma, la cellula batterica viene dunque indicata con cellula HFR high frequency a ricombination, in questo caso tutto il cromosoma della cellula HFR si apre e viene la cellula F secondo una modalità lineare, si forma dunque un cromosoma batterico ricombinante che avrà fattore F e diversi geni della cellula donatrice, vale sempre la regola delle intersezioni e quindi se il fattore F non viene danneggiato la cellula diventerà maschio. TRASFORMAZIONE BATTERICA Il secondo meccanismo di trasferimento di informazioni genetiche tra batteri si basa sui plasmidi un plasmide è un piccolo anello di Dna che può duplicarsi in modo indipendente dal cromosoma batterico. La trasformazione batterica permette di incorporare il DNA presente nell’ambiente. Quindi permette il passaggio di frammenti di DNA libero, originati dalla lisi batterica, ad un batterio ricevente. Solo alcune specie batteriche possono acquisire DNA estraneo dall'ambiente, che deve essere a doppia elica, e vengono denominate "naturalmente competenti". il processo di trasformazione può essere suddiviso in tappe distinte: 1) legame tra DNA e cellula 2) ingresso del DNA nella cellula 3) ricombinazione del DNA libero che entra nel batterio ricevente 4) espressione fenotipica Quando la specie batterica in coltura (per esempio di streptococcus) diventa competente, libera delle proteine dette fattori di competenza, le quali si legano a specifici recettori della cellula produttrice o adiacente e innescano una serie di pathway a livello intracellulare, a partire dai quali si ha la (attivazione) di alcuni geni che producono delle proteine (proteine che permettono al DNA di entrare) le cellule competenti subiscono cos’ modificazioni genetiche che poi trasferiscono alla discendenza. TRASDUZIONE BATTERICA La trasduzione consiste nel trasferimento di frammenti di DNA cromosomale tra due cellule batteriche mediante un batteriofago (virus batterico). Esistono 2 tipi di trasduzione:  Trasduzione generalizzata: qualsiasi gene può, in teoria, essere trasferito  Trasduzione specializzata: specifici geni possono essere trasferiti con maggiore probabilità La trasduzione consiste nel trasferimento di frammenti di DNA cromosomale tra due cellule batteriche mediante un batteriofago (o fago). Il fago è un virus in grado di infettare elettivamente le cellula batteriche.