I virus sono organismi unicellulari e non si possono riprodurre autonomamente e possono
sopravvivere solo infettando cellule viventi con il loro materiale generico che induce tutto il
meccanismo molecolare della cellula a creare nuovi virus.
I virus possono infettare diversi tipi di organismi tra i quali troviamo i batteri. I virus che attaccano i
batteri sono detti BATTERIOFAGI formati da una molecola di DNA racchiusa in una complessa
struttura proteica. Una volta infettata la cellula, i FAGI entrano in un ciclo riproduttivo chiamato
CICLO LITICO che comporta la rottura della cellula ospite (LISI).
Il fago si ancora alla cellula e inietta il DNA.
Alcuni virus possono riprodursi seguendo il percorso del ciclo lisogeno in cui la duplicazione del
DNA virale si verifica senza la rottura della cellula ospite.
I BATTERI
I batteri sono cellule procariote (prive di nucleo e organelli cellulari) dotate di acido nucleico, di una
membrana cellulare e di una parete. I batteri si riproducono asessualemente mediante scissione
binaria, ma sono capaci di diversi tipi di ricombinazione genetica.
TRASFORMAZIONE:
avviene quando un batterio capta nell’ambiente segmenti liberi di DNA e li inserisce nel proprio
genoma mediante un meccanismo di crossingover.
TRASDUZIONE:
consiste nel trasferìmento di DNA da una batterio all’altro mediante un virus BATTERIOFAGO.
Nella trasduzione il DNA del fago penetra nella cellula batterica e si inserisce nel cromosoma
batterico. Il PROFAGO attiva il ciclo litico. Il DNA batterico viene frammentato e vengono prodotti
tanti altri fagi contenenti DNA batterico. La lisi della cellula batterica libera i VIRIONI che vanno ad
infettare altre cellule.
CONIUGAZIONE:
Nella coniugazione si assiste al passaggio di materiale genetico da un batterio all’altro; tra i due
batteri si formano dei tubi di coniugazione detti PONTI DI CITOPLASMA; i batteri invece si
agganciano tra di loro mediante fili sessuali.
Il passaggio del materiale genetico prevede che la molecola di DNA del batterio donatore si apra in
modo da diventare lineare e far passare nell’altro batterio un solo filamento. Il filamento che rimane
si duplica. Il pezzo di DNA ceduto si interra col DNA della batterio ricevente ricombinandosi con i
geni omologhi mediante un processo di CROSSINGOVER che richiede un processo di taglia e
cuci. Il secondo batterio avrà dunque una informazione completamente ricombinata.
Non tutti i batteri sono capaci di coniugazione, per farlo devono per forza avere i geni adatti alla
costruzione di PILI SESSUALI. Questi geni sono localizzati su un tratto di DNA chiamato fattore F
(fertilità). Questo fattore potrebbe trovarsi anche su piccole molecole di DNA separate dalla
molecola principale di DNA (plasmidi).
i PLASMIDI sono piccole molecole di DNA circolare che contengono pochi geni, il fattore F e geni
per la resistenza agli antibiotici. Questi PLASMIDI si chiamano R.
Le biotecnologie sono tecniche di manipolazione degli organismi o di loro componenti per
ricavarne prodotti utili. Attualmente quando si usa il termine biotecnologia si riferisce alla tecnologia
del DNA cioè metodi per studiare e manipolare il materiale genetico.
Negli anni 70 c’è stata una svolta fondamentale nel campo della biotecnologia: l’invenzione di
metodi in laboratori per produrre DNA ricombinante: questo si forma quando vengono combinati
segmenti di DNA di due fonti diverse per ottenere una singola molecola di DNA. La tecnologia del
DNA ricombinante è ampiamente usata nell’ingegneria genetica. Tant’è che gli scienziati hanno
scoperto come procreare cellule di vitro, che in natura sono presenti in piccole quantità.
