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VIRUS E BATTERI
genomi virali = contengono 3 geni, sono più piccoli.
esterno:
- capside : contiene DNA o RNA → funzione protettiva dell’acido nucleico
- envelope : membrana che riveste il capside → aiuta i virus a non essere riconosciuti dal sistema immunitario
- glicoproteine di membrana, facilitano l’ingresso nella cellula ospite;
- l’involucro esterno del virus determina la specificità per un tipo di ospite. L’interno:
- l’acido nucleico può essere a DNA, RNA, a singolo o a doppio filamento, circolare o lineare;
- non hanno citoplasma, né apparati metabolici
i virus contengono pochi geni, quindi sono incapaci di replicarsi da soli ↓ sono parassiti intracellulari obbligati : si replicano solo nella cellula ospite viva utilizzando i suoi enzimi
batteriofagi o fagi = virus che infettano solo i procarioti
i virus contengono un genoma di piccole dimensioni → si riproducono velocemente
Coleottero dei cereali; vittima delle larve di vespa parassita (Tetrastichus julis) che sono state deposte al suo interno.
Ricorda le terribile fine che tocca in sorte alle cellule colpite da virus
dogma centrale della biologia molecolare: nel 1958 da Francis crick
l'informazione genetica fluisce DNA → RNA → PROTEINE e mai in direzione inversa
i virus si dividono in: ● virus a DNA : responsabili di herpes e della varicella nell'uomo (es. herpesvirus). Nella maggior parte è presente un cromosoma formato da una molecola corta di DNA lineare a doppia elica
● virus a RNA : virus dell’influenza. Il genoma è quasi sempre una molecola di RNA a singolo filamento retrovirus: - sintetizza molecole di DNA a partire da molecole di RNA → trascrittasi inversa
- va in contrasto con il dogma centrale della biologia molecolare
Rischio di pandemie dovute a virus emergenti: ● Rapidità di mutazione: in particolare dei virus a RNA ● Spostamento antigenico ● Salto di specie
BATTERIOFAGI iniettano il proprio acido nucleico all’interno della cellula ospite. Presentano 2 cicli vitali:
- ciclo litico : la cellula infetta viene usata per replicare le particelle virali, ma il DNA virale non viene mai integrato nel genoma batterico → il DNA viene semplicemente duplicato per produrre virioni
- ciclo lisogeno : l’acido nucleico virale si integra nel genoma dell’ospite, dove può disattivarsi e attivarsi in base ai segnali molecolari fagi temperati = virus che producono reazioni a lungo termine profagi = batteriofagi integrati batteri lisogeni = batteri che ospitano
CLASSIFICAZIONE DEI BATTERI:
in base alla forma:
- cocchi (forma sferica)
- diplococchi = coppie di cocchi
- streptococchi = catenelle formate da più cellule
- stafilococchi = grappoli di cocchi
espressione genica = processo grazie al quale le informazioni ereditarie codificate nei geni sono trascritte, decodificate e convertite in proteine.
In base al ruolo che svolgono le cellule, i geni si dividono in:
- gene strutturale : è una sequenza di DNA che codifica una proteina o un RNA che partecipa alla costruzione della struttura delle cellula o al suo funzionamento es. DNA RNA polimerasi
- geni regolatori: proteine che agiscono come attivatori o repressori della trascrizione (cioè geni che controllano la trascrizione di altri geni)
nei batteri i geni strutturali sono raggruppati in unità di trascrizione chiamate operoni.
promotre = sequenza alla quale si lega l’RNA polimerasi prima di iniziare la sintesi dell’RNA. Tra il primo promotore e il primo gene strutturale si trova l’ operone (sequenza di DNA) a cui si legano i repressori e gli attivatori. Dopo l’operone si trova un terminatore , che determina la fine della trascrizione
se una molecola attiva un repressore è detta corepressore , mentre se lo disattiva è detta induttore
operone del lattosio → inducibile, viene attivato in caso di necessità (tipico delle vie cataboliche) es.operone lac operone del trifosfato → reprimibile (tipico delle vie anaboliche) es.operone trp
In Escherichia coli il metabolismo energetico è basato sul glucosio, quindi quando si trova in un ambiente povero di questo e ricco di altri zuccheri (es. lattosio) deve attivare delle vie metaboliche che gli permettono di ricavare energia dal lattosio, attivando geni in poco tempo. Viene acceso l’operone lac
terreno di coltura:
- minimo : contiene una fonte di carbonio (es. zucchero), azoto, fosforo, vitamine e ioni → per batteri con un genotipo comune in natura
- arricchito : per i ceppi mutanti di batteri. Nel terreno ci deve essere l’amminoacido che il batterio non è in grado di sintetizzare
- complessi : addizionati con carne o estratto di lievito per fornire tutti i nutrienti necessari
colonie batteriche : formate da cellule geneticamente uguali → si vedono ad occhio nudo
tipi di trasferimento genico nei batteri : → aumentano la variabilità genetica
- coniugazione : trasferimento diretto di DNA tra due batteri attraverso specifiche strutture. si forma un ponte citoplasmatico attraverso il quale la cellula donatrice da una parte di cromosoma (in base al tempo in cui restano unite) o un plasmide alla cellula ricevente ↓ i plasmidi passano attraverso il pilo sessuale alla cellula ricevente ↓ nella cellula ricevente il filamento si duplica producendo un doppio filamento. ↓ il nuovo materiale genetico sostituisce quello già esistente nella cellula ricevente, e il DNA in eccesso si degrada
la coniugazione dipende dal fattore F presente nelle cellule donatrici. Se si integra nel cromosoma della cellula, questa prende il nome di cellula Hfr 1 su 10.000 casi
Con gli antibiotici rimangono solo i batteri più forti, questi non essendo più in competizione con altri batteri si moltiplicano. Quindi i batteri sono in grado di resistere a quel l'antibiotico, grazie all’azione dei geni localizzati sui plasmidi S che per coniugazione di trasferiscono in tutte le cellule
- trasformazione : una cellula lascia una parte di DNA nell’ambiente, questo entra in un altra cellula e si unisce al cromosoma batterico. es. in acqua o in un terreno di coltura
modalità di trasposizione:
- nei trasposoni a DNA (si spostano direttamente da una regione all’altra del genoma)
- trasportazione replicativa (copia e incolla): una copia del trasposone si inserisce nel nuovo sito attivo, mentre la copia vecchia rimane nel sito originario, quindi ogni volta che si ha uno spostamento aumentano i trasposoni
- trasposizione non replicativa (taglia e incolla): il trasposone viene tolto dal vecchio sito attivo e messo in quello nuovo, senza creare copie
- nei retrotrasposoni : bisogna effettuare la sintesi di un singolo filamento di RNA, che viene ricopiato in DNA dell'enzima trascrittasi inversa (solo negli eucarioti)
