7-geneticaBatteri

GENETICA BATTERICA
TECNICHE DI PIASTRAMENTO
Conta dei batteri in una sospensione (titolazione)
La tecnica del replica plating per l’identificazione di mutanti auxotrofi
Problemi con l’analisi genetica dei batteri
I batteri sono aploidi
E non hanno una fase diploide come i funghi
I batteri non hanno meiosi
UN ESPERIMENTO PER STABILIRE SE I BATTERI SONO IN
GRADO DI SCAMBIARSI INFORMAZIONE GENETICA
Progenie con
fenotipo selvatico
Lederberg
& Tatum
IL TRASFERIMENTO DI MATERIALE GENETICO NECESSITA DI UN
CONTATTO TRA I BATTERI
IL TRASFERIMENTO DI MATERIALE GENETICO AVVIENE
ATTRAVERSO UNA STRUTTURA CHE FUNZIONA DA PONTE
TRA DUE BATTERI
IL TRASFERIMENTO DI MATERIALE
GENETICO E’ ASIMMENTRICO (Hayes)
Streptomicina
Streptomicina
A
X
+
-
B
SOMMARIO
• Incrociando diversi ceppi batterici ed osservando il loro
comportamento in esperimenti di coniugazione è stato
possibile identificare due classi convenzionalmente
chiamati maschi (donatori) e femmine (recipienti).
• Incrociando ceppi maschi con ceppi femmine la maggior
parte delle femmine diventano maschi.
• I maschi sono “instabili” e con il tempo possono perdere le
loro caratteristiche in esperimenti di coniugazione
IL FATTORE F
F+
F -
Hayes identificò un ceppo batterico che era in grado di
trasferire geni ad alta frequenza (10-4)
Hayes chiamò questo ceppo Hfr
(Alta frequenza di Ricombinazione)
F+
X
F- pochi ricombinanti 10-5-10-8
Hfr X
F-
molti ricombinanti 10-3-10-5
F-
X
F-
nessun ricombinante
Hfr X
F+
nessun ricombinante
L’ESPERIMENTO DELLA CONIUGAZIONE INTERROTTA
L’integrazione del fattore F nel cromosoma batterico
HFR
F- GFP
DIVERSI CEPPI HFR TRASMETTONO GENI CON UN
ORDINE DIVERSO QUESTA OSSERVAZIONE PUO’ ESSERE SPIEGATA
ASSUMENDO CHE IL CROMOSOMA BATTERICO E’
CIRCOLARE E CHE IL FATTORE F SI PUO” INSERIRE IN
DIVERSE REGIONI DEL CROMOSOMA
L’ordine con cui i geni vengono trasferito da un Hfr dipende
dal punto di inserzione del fattore F nel cromosoma
Meccanismi di coniugazione mediati dal fattore F
F+
Hfr
Merozigote
IL FATTORE F’
La ricombinazione nei batteri richiede due crossing over
La ricombinazione nei batteri non è un processo simmetrico: un
prodotto della ricombinazione viene perduto.
Esogenote, merozigote
Mappatura genetica nei batteri mediante coniugazione
TRASFORMAZIONE
Mappatura genetica nei batteri mediante trasformazione
A
B
A
A
B
C
D
C
E
D
E
F
N
F
G
N
G
A
B
C
D
E
F
N
G
A
B
C
D
E
F
N
G
B
Più due geni sono vicini nel cromosoma più è probabile che si
abbia cotrasformazione
I batteriofagi: cosa hanno a che fare con la genetica?
Il ciclo litico di un batteriofago
Conta dei batteriofagi in una sospensione batterica
mediante formazione di placche
Il gene r (lisi rapida)
Il gene h (host range
Un incrocio tra batteriofagi
La struttura fine del gene
Seymour Benzer
1921-2007
Prima di Benzer il gene viene considerato come l’unità
minima di mutazione e ricombinazione
Il gene rII del fago T4
wt
rII
E coli B
E coli K12
piccole
grandi piccole
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RICOMBINAZIONE INTRAGENICA ?
MAPPATURA PER DELEZIONE
Incrocio
Crescita su
batterio selettivo
Se la delezione non comprende la regione
mutata si ottengono ricombinanti selvatici
Se la delezione si sovrappone alla regione
mutata NON si ottengono ricombinanti selvatici
Il risultato di un esperimento di ricombinazione per
delezione è solo qualitativo non quantitativo
Le mutazioni non avvengono con la stessa frequenza in tutto il gene
esistono dei punti “caldi”
TEST DI COMPLEMENTAZIONE
IL CISTRONE DEFINITO DAL TEST DI COMPLEMENTAZIONE
E’ L’UNITA’ GENETICA FONDAMENTALE
LA TRASDUZIONE
MAPPATURA UTILIZZANDO LA FREQUENZA DI COTRASDUZIONE
BATTERIOFAGI TEMPERATI INDUZIONE ZIGOTICA
TRASDUZIONE SPECIALIZZATA
SOMMARIO