LMGMA 2004-2005 – Moduli 2-3

LMGMA 2005-2006 – Moduli 2-3.
Controllo dell'espressione genica in batteri: il regolatore globale H-NS e
l'espressione di geni coinvolti nella formazione di biofilm.
A. PRESENTAZIONE DEL CORSO.
Cellule e organismi con identica informazione genetica possono differire tra loro (per
composizione molecolare, funzioni, morfologia) come pure si modificano nei diversi momenti
della loro esistenza in modo geneticamente programmato o in risposta a variazioni ambientali. In
larga misura ciò è dovuto a meccanismi che controllano l'espressione dei geni.
Negli ultimi cinquanta anni sono stati delucidati diversi aspetti e meccanismi di controllo
dell'espressione genica, e sono state sviluppate numerose metodologie d'indagine. Uno strumento
particolarmente importante per identificare i diversi componenti del sistema di controllo è quello
di misurare i livelli di espressione di un particolare gene in mutanti in cui sia alterato uno
specifico componente del sistema regolativo, confrontandoli coi livelli d'espressione
nell'organismo selvatico, in modo da poter dedurre il ruolo di quel particolare componente. E'
molto importante a questo scopo disporre di metodi adeguati sia per produrre i mutanti desiderati,
sia per monitorare il livello di espressione del gene sotto studio.
In questa parte di corso, misureremo l'espressione di due geni, csgB e fliC, codificanti per
componenti di strutture extracellulari (rispettivamente fimbrie aggregative e flagelli) implicate
nel processo di formazione di biofilm, nel batterio Escherichia coli selvatico e in mutanti nel
gene hns, che codifica per la proteina H-NS, un regolatore globale. L'espressione di questi geni
verrà definita misurando l'abbondanza dei messaggeri specifici mediante la tecnica di "real time
PCR". Preliminarmente, verificheremo il genotipo dei mutanti hns mediante PCR con primers
appropriati.
La parte sperimentale sarà accompagnata dall’esposizione da parte dei docenti dei seguenti
temi:
- produzione di mutanti nei batteri;
- regolazione genica nei procarioti e metodi per il suo studio;
- la proteina H-NS;
- biofilm e strutture extracellulari (flagelli, curli);
- real time PCR
L'esame, scritto, consisterà in alcune domande miranti ad accertare la padronanza dei
concetti discussi nel corso e la capacità di elaborare e discutere i dati sperimentali. Nella
valutazione finale sarà tenuta in considerazione anche la partecipazione fattiva nella parte di
laboratorio.