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Trasferimento Genico nei Batteri: Coniugazione, Trasformazione e Trasduzione, Schemi e mappe concettuali di Chimica

Una panoramica dettagliata del trasferimento genico nei batteri, esplorando i meccanismi di coniugazione, trasformazione e trasduzione. Spiega come i batteri possono scambiare materiale genetico, acquisire nuovi geni e adattarsi a nuovi ambienti. Il documento include anche una sezione sui virus e il loro ruolo nel trasferimento genico, con particolare attenzione ai batteriofagi e ai loro cicli litici e lisogeni.

Tipologia: Schemi e mappe concettuali

2017/2018

Caricato il 27/01/2025

milnamil
milnamil 🇮🇹

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I BATTERI ( procarioti i + semplici, + abbondanti )
Geni trasferiti da un punto all’altro del genoma
Primi organismi su cui è stata dimostrata la presenza di trasferimento genico:
fenomeno per cui pezzi di DNA possono essere spostati in punti / cellule/
organismi diversi, trasformandone l’assetto genetico
Diversi processi mediante cui un gene si sposta es:
1. Coniugazione : trasferimento diretto di DNA da un batterio all’altro
2. Trasformazione: una cellula cattura frammenti di DNA dall’ambiente
circostante
3. Trasduzione: passaggio tra cellule di materiale genetico batterico
‘impacchettato’ all’interno dei virus
4. Infezione virale : acidi nucleici virali vengono incorporati da cellule
procariote/eucariote
5. Trasferimento di trasposoni: in cui si ha un passaggio di segmenti di DNA
da una zona all’altra dei cromosomi sia batterici sia organismi eucarioti
Cl as sifi cazione
Suddivisione più vasta divide i procarioti in: archaea e bacteria
Modo immediato per distinguere i batteri in base alla forma:
1. Batteri sferici: detti cocchi
- diplococchi insieme di 2 batteri ( meningite )
- streptococchi a catenella formata da più cellule (polmonite)
- stafilococchi cellule si aggregano irregolarmente, grappolo
2. a bastoncello:
-Bacilli
-Non tutti patogeni es escherichia coli ma altri es tubercolosi
3. a spirale:
-spirilli o spirochete ( es leptospirosi )
4. a virgola colera
Altri metodi pratici:
-si guarda il tipo di parete esterna suddividendoli in GRAM+ o GRAM-, a seconda
se reagisce o meno alla colorazione di GRAM
-si guarda il loro metabolismo (aerobico o anaerobico)
-si guarda alla loro riproduzione ( sporigeni o asporigeni)
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I BATTERI ( procarioti i + semplici, + abbondanti )

Geni trasferiti da un punto all’altro del genoma  Primi organismi su cui è stata dimostrata la presenza di trasferimento genico: fenomeno per cui pezzi di DNA possono essere spostati in punti / cellule/ organismi diversi, trasformandone l’assetto genetico  Diversi processi mediante cui un gene si sposta es:

  1. Coniugazione: trasferimento diretto di DNA da un batterio all’altro
  2. Trasformazione: una cellula cattura frammenti di DNA dall’ambiente circostante
  3. Trasduzione: passaggio tra cellule di materiale genetico batterico ‘impacchettato’ all’interno dei virus
  4. Infezione virale: acidi nucleici virali vengono incorporati da cellule procariote/eucariote
  5. Trasferimento di trasposoni: in cui si ha un passaggio di segmenti di DNA da una zona all’altra dei cromosomi sia batterici sia organismi eucarioti Classifi cazione  Suddivisione più vasta divide i procarioti in: archaea e bacteria  Modo immediato per distinguere i batteri  in base alla forma:
  6. Batteri sferici: detti cocchi
  • diplococchi insieme di 2 batteri ( meningite )
  • streptococchi a catenella formata da più cellule (polmonite)
  • stafilococchi cellule si aggregano irregolarmente, grappolo
  1. a bastoncello: -Bacilli -Non tutti patogeni es escherichia coli ma altri es tubercolosi
  2. a spirale: -spirilli o spirochete ( es leptospirosi )
  3. a virgola colera  Altri metodi pratici: -si guarda il tipo di parete esterna suddividendoli in GRAM+ o GRAM-, a seconda se reagisce o meno alla colorazione di GRAM -si guarda il loro metabolismo (aerobico o anaerobico) -si guarda alla loro riproduzione ( sporigeni o asporigeni)

I batteri contengono:  1 cromosoma formato da 1 molecola di DNA circolare a doppio filamento  La duplicazione del DNA batterico avviene a partire da un solo punto d’origine che funge da sito d’inizio  Tutti i batteri contengono molecole di DNA non cromosomico: PLASMIDI: -possiedono solo 1 o 2 geni ( i più grandi anche decine )

  • sono circolari
  • hanno DNA a filamento doppio
  • e si possono duplicare in maniera autonoma 5 categorie di plasmidi:
  1. Degradativi : consentono ai batteri di metabolizzare sostanze anche tossiche es residui di petrolio o pesticidi
  2. Col : codificano le colicine (proteine che uccidono batteri)
  3. Virulenza : trasformano le cellule ospiti in patogene
  4. F: consentono ai batteri di scambiarsi materiale genetico
  5. R: i cui geni conferiscono resistenza ad alcuni agenti antibatterici (es antibiotici) Processo di coniugazione  Il plasmide F possiede: 25 geni, pili sulla superfice della cellula ( F- NO PILI)  Cellule F+ si attaccano mediante un pilo a cellu F-  Si crea così un ponte citoplasmatico attraverso cui viene trasferita a F- uno dei due filamenti di DNA del plasmide F  Mentre avviene questo nella cellula donatrice il filamento ruota in senso antiorario e si rigenera = è detta duplicazione a cerchio rotante, così il plasmide della cellula donatrice avrà una molecola di DNA a doppio filamento  Il trasferimento di un plasmide F mediante coniugazione conferisce alla cellula ricevente la capacità di produrre pili e trasferire a sua volta il plasmide Questo trasferimento di DNA mediante contatto cellula-cellula è noto come : CONIUGAZIONE

VIRUS

 Virus e virione: considerati sinonimi  Costituiti da involucro proteico: capside, costituita da un’unica molecola proteica ripetuta più e più volte o da diversi tipi  protegge l’acido nucleico  Alcuni virus all’esterno della capside hanno la pericapside rivestimento lipoproteico che deriva dalla membrana della cellula ospite  Molti virus presentano sulla superfice glicoproteine di membrana hanno la funzione di riconoscimento della cellula bersaglio e facilitano la penetrazione del DNA virale  NON contengono citoplasma ne apparati metabolici, possono moltiplicarsi solo all’interno della cellula viva ( devono infettare una cellula er far copia di se stessi) Virus contengono DNA/ RNA  A seconda del tipo di virus l’acido nucleico può essere costituito da DNA O RNA, filamento singolo o doppio e circolare o lineare DNA:

  • presente un cromosoma formato da una molecola corta di DNA lineare e a doppia elica dsDNA ( herpes, varicella, vaiolo, papillomavirus )
  • altri: molecola di DNA a filamento singolo ssDNA (epatite B)
  • altri: molecola di DNA doppio filamento circolare
  • quando i virus a DNA infettano una cellula, il DNA si duplica formando molecole identiche e poi viene trascritto in mRna RNA:
  • dsRNA -ssRNA, più numerosi, es poliovirus, rinovirus e rubibirus -L’RNA si duplica producendo RNA virali MA può essere utilizzato come mRNA -RETROVIRUS: Le informazioni genetiche fluiscono da molecole di RNA a DNA, questi agenti patogeni sono in grado di provocare tumori,aids, leucemie In questi virus le molecole di RNA non possono essere direttamente utilizzate per la sintesi proteica MA devono essere retrotrascritte (da RNA a DNA) ATTRAVERSO DNA polimerasi che utilizzano l’RNA come stampo  TRASCRITTASI INVERSA

Ciclo dei BATTERIOFAGI  Capacità di restare latenti della cellula prima di distruggerla ( fag, temperati o batteriofagi)  Virus che infettano i batteri  Questi virus integrano il proprio DNA nel DNA batterico e possono duplicarsi insieme ad esso durante il ciclo lisogeno  durante questa fase i batteriofagi: profagi, batteri che ospitano: batteri lisogeni Con il passare del tempo u profago può attivarsi,staccarsi dal cromosoma batterico riprodursi e uccidere la cellula ospite => questa fase della via del virus è chiamata ciclo litico -Anche i virus possono fungere da vettori in grado di spostare frammenti di DNA da una cellula a un’altra TRASDUZIONE: GENERALIZZATA  Trasferimento di DNA da una cellula batterica ospite a un’altra per mezzo di virus  Nel corso del ciclo litico di molti virus il DNA della cellula ospite si frammenta, questi frammenti di DNA batterico sono incorporati in nuove particelle virali  Il batterio scoppia e le particelle virali con frammenti di DNA batterico del precedente ospite danno luogo a una nuova infezione  Il DNA virale si integra nel cromosoma del nuovo ospite incorporando frammenti specifici di DNA dell’ospite precedente = generalizzata perché può trasferire un qualsiasi gene TRASDUZIONE SPECIALIZZATA:  I profagi, quando si staccano dal cromosoma ospite per dare inizio a un ciclo litico sono in grado di portarsi con se un suo frammento  In questo caso il DNA della cellula ospite non viene scelto a caso MA la selezione è limitata alla specifica porzione del cromosoma ospite contigua al sito d’inserzione del profago