GENETICA DEI BATTERI
Struttura: i batteri sono organismi procarioti (non posseggono la membrana nucleare) e
monoploidi (posseggono un solo assetto genomico, solitamente un unico cromosoma circolare a
doppio filamento). Essi possono essere suddivisi in base alla forma, al metabolismo, modalità di
nutrizione e caratteristiche della parete.
• Rispetto alla forma essi si suddividono in: cocchi (sferici), bacilli (bastoncellari) e spirilli
(avvitati).
• Rispetto al metabolismo, che consiste nelle reazioni biochimiche necessarie per la
produzione di energia (ATP), essi si suddividono in: fotosintetici (ricavano l'energia per la
produzione di ATP dalla luce solare) è chemiosintetici (ricavano energia dalla demolizione
chimica di altre sostanze)
• Rispetto alle modalità di nutrizione si distinguono in: autotrofi (batteri in grado di produrre
autonomamente le sostanze nutritive a partire da H2O, CO2 e sali minerali) ed eterotrofi
(necessitano di composti precostituiti).
I batteri possono essere coltivati in laboratorio su terreni di coltura quindi o solidi, lo sviluppo di
colonie segue andamenti caratteristici suddivisi in 4 fasi:
1. Fase Latente: i batteri producono le sostanze necessarie alla loro divisione. In questa prima
fase il numero di batteri rimane costante, uguale a quello di partenza
2. Fase di accrescimento esponenziale: i batteri si dividono, duplicando il loro numero secondo
uno sviluppo logaritmico
3. Fase stazionaria: i nutrienti iniziano a scarseggiare così che il numero di batteri ancora in
grado di dividersi è uguale al numero di batteri morti.
4. Morte: il calo drastico di nutrienti causa la morte i tutti i batteri
Riproduzione asessuata = scissione (cellule figlie identiche alla cellula madre)
Replicazione del DNA:
Ha origine da una sequenza di origine (OriC) che in E.Coli è costituita da 13bp di sequenza
consenso (ricca in A:T in tandem) e da 9bp di sequenze consenso interposte ad altre sequenze del
DNA.
In OriC si attaccano enzimi responsabili della separazione della doppia elica:
DnaB e DnaC sono due complessi proteici responsabili della separazione della doppia elica con
formazione della forcella di replicazione, in particolare DnB è una elicasi che srotola la doppia
elica.
La replicazione è bidirezionale, quindi le due forche si muovono nelle due direzioni opposte: la
topoisomerasi elimina i superavvolgimenti causati dallo scioglimento della doppia elica.
Contemporaneamente una primasi crea un primer ad RNA che funge da innesco per la DNA-
polimerasi. A questo punto la DNA-polimerasi III inizia a sintetizzare il filamento complementare
(da 3' - 5') mentre la DNA-polimerasi I funziona sia da polimerasi che da esonucleasi rimuovendo
gli inneschi ad RNA dal filamento in ritardo (quest'ultimo è sintetizzato in modo discontinuo
mediante i frammenti di Okazaki). Infine la ligasi unisce i frammenti di Okazaki. Il processo è
concluso.
I geni dei cromosomi batterici sono organizzati in modo differente rispetto a quelli degli eucarioti:
qui non sono presenti (se non in minime quantità) sequenze ridondanti e non codificanti, non ci
sono infatti sequenze introniche. I geni sono interamente continui tra loro.
Sono presenti elementi trasponibili, ovvero sequenze di DNA che possono inserirsi in punti
diversi del genoma, si tratta delle sequenze di inserzione (IS) e dei trasposoni (Tn).
