Genetica di virus e batteri
Genetica batterica
• Trasformazione : l’ uccisione di una cellula non distrugge il DNA
che mantiene le sue proprietà, nel caso penetri in una nuova cellula
batterica.
• Coniugazione : due cellule batteriche entrano in contatto tramite
una struttura detta sex pilus che permette il trasferimento di materiale
genetico (plasmidi).
• Trasduzione (conversione fagica) : il trasferimento genetico è
mediato da batteriofagi, sono virus capaci di infettare i batteri, può
essere ristretta o generalizzata.
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CONIUGAZIONE
• Il plasmide può contenere anche geni che inducono l’antibiotico
resistenza.
• Donatori HFR: si tratta di batteri che hanno il plasmide integrato (ma
possono revertire), fanno una copia del loro cromosoma che viene
passato al batterio ricevente, comunque in questo passaggio che si
realizza in poco tempo il fattore F non viene trasferito per cui i
riceventi rimangono F-. Comunque le cellule riceventi acquisiscono
altre caratteristiche veicolate dal plasmide.
• Il fattore R responsabile di questa trasmissione è trasferibile per tutti
gli enterobatteri. Questo plasmide contiene sia geni che codificano
per la resistenza che geni che codificano per il sex pilus. (fattore R e
fattore TF transfer factor).
• I plasmidi sono elementi trasmissibili che possono contenere anche
informazioni che riguardano il metabolismo e l’assunzione delle
sostanze.
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CONIUGAZIONE
• La coniugazione avviene tramite una particolare struttura detta
“pilus” attraverso il quale c’è un passaggio di porzioni di DNA.
• La differenza tra cellula donatrice e ricevente è nella presenza di un
plasmide (DNA circolare extracromosomiale) che è indipendente
nella replicazione rispetto al DNA cromosomico. Il plasmide
contiene l’informazione genetica per codificare il plasmide.
• Il plasmide può anche essere integrato nel DNA cromosomale
(episoma).
• Le cellule che hanno una copia del fattore F (plasmide) sono
dette F + , quelle che non hanno il plasmide F-.
• Il donatore fa una copia del fattore F per trasferirlo in batteri che non
l’hanno.
• Esistono numerosi plasmidi che possono rimanere all’interno della
cellula batterica in assenza del fattore F.
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Cellula Hfr
• Se il plasmide F si integra nel
cromosoma della cellula
batterica
• Il plasmide può trasferire una
porzione del cromosoma
batterico da una cellula all’altra
LABORATORIO DI
MICROBIOLOGIA DFC
Plasmidi contengono i geni
che possono inattivare un
antibiotico (per esempio il
gene della beta lattamasi
comunemente si diffondono
attraverso plasmide e
fornisce la resistenza agli
antibiotici B-lattamici, come la
penicillina
Plasmidi R
• Le farmaco-resistenze che si
instaurano in seguito a
modificazioni genetiche
possono essere distinte in:
• CROMOSOMICHE : dovute a
mutazioni spontanee – bassa
frequenza
• EXTRACROMOSOMICHE:co
ntrollate da Plasmidi
trasmissibili da un organismo
all’altro- elevata frequenza
Trasformazione
• Un batterio cattura dall’ambiente
extracellulare un filamento di DNA
appartenuto ad un altro batterio morto
• Si modifica il patrimonio genetico
LABORATORIO DI
MICROBIOLOGIA DFC
TRASDUZIONE
• Materiale genetico può essere trasferito da batterio a batterio
mediante batteriofagi o virus.
• La trasduzione può essere generalizzata quando il batterio infettato
viene lisato, parti del DNA batterico vengono inglobate dai fagi
neosintetizzati, in una successiva infezione caratteristiche del DNA
del batterio possono comparire in altri batteri infettati.
• La trasduzione di tipo ristretto prevede l’inclusione del DNA virale in
quello cromosomico, (ciclo lisogeno), in un secondo tempo si ha la
lisi del batterio, con fuoriuscita dei fagi maturi che conterrano
all’interno del loro Dna materiale genetico batterico.
• La conversione fagica è un tipo di particolare trasduzione che
comporta l’acquisizione di nuove caratteristiche da parte di una
specie batterica, C. diphteriae dopo infezione con fago beta produce
tossina difterica. (ce FAGO BETA tossina botulinica in ceppi di C.
botulinum)
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