Concetti Chiave
- I virus sono parassiti intracellulari obbligati, incapaci di riprodursi autonomamente, che utilizzano le strutture cellulari dell'ospite per replicarsi, causando la distruzione della cellula infettata.
- Il ciclo litico comporta la rapida replicazione del virus e la distruzione della cellula ospite, mentre il ciclo lisogeno inserisce l'acido nucleico virale nel genoma ospite, rimanendo inattivo per lunghi periodi.
- I batteriofagi sono virus che infettano i batteri, trasferendo il DNA batterico attraverso processi di trasduzione generalizzata o specializzata.
- La coniugazione è un processo in cui i batteri scambiano frammenti di DNA o plasmidi tramite contatto diretto, utilizzando pili sessuali per il trasferimento.
- I trasposoni sono elementi di DNA che possono muoversi autonomamente tra diverse posizioni cromosomiche, alterando la struttura genetica attraverso meccanismi di copia-incolla o taglia-incolla.
Virus → acido nucleico e proteine, non si riproducono autonomamente → Parassiti intracellulari obbligati, utilizzano gli apparati della cellula ospite distruggendola, dopo la cellula madre libera le cellule virali figlie che andranno ad infettare l’organismo.
Indice
Struttura e riproduzione dei virioni
Si presentano come cellula singola → virioni, formato da acido nucleico (DNA o RNA) avvolto dal capside (una o più proteine).
Alcuni hanno anche il pericapside, che deriva da ospiti infettati.
Alcuni possiedono degli enzimi ma riproducono le informazioni solo con un’assistenza esterna. Il cromosoma virale codifica per le proteine di rivestimento e per gli enzimi che demoliscono la cellula ospite. Non avendo una parete cellulare e un proprio metabolismo non risentono degli antibiotici.
I virus che infettano i batteri sono i batteriofagi.
Cicli litico e lisogeno
Ciclo litico→ si riproduce subito e uccide la cellula ospite che si rompe e libera i nuovi virioni. Il virus si definisce virulento se compie solo il ciclo litico.
Ciclo lisogeno→ il virus inserisce l'acido nucleico nel genoma della cellula ospite e viene ospitato, il virus si definisce profago ed è temperato, posticipa la riproduzione. Il profago può rimanere inattivo per molto tempo.
Meccanismi di penetrazione virale
La penetrazione nelle cellule ospiti (ciclo litico) avviene per:
endocitosi: il virus con o senza rivestimento viene inglobato e all’interno si libera e si attiva (es. influenza). Il virus contiene l’enzima per la duplicazione del proprio genoma a RNA. E’ una RNA polimerasi particolare che usa come stampo il RNA. Il nuovo filamento serve sia da messaggero sia per formare altre copie del genoma virale
fusione: tra la membrana cellulare e il rivestimento virale, se il virus lo possiede, i retrovirus (HIV), hanno un ciclo riproduttivo più complesso, la sintesi del DNA è guidata dall’RNA, il processo è catalizzato dalla trascrittasi inversa, per fare da un filamento di RNA un doppio filamento di DNA (DNA virale integrato in un cromosoma di una cellula eucariotica=provirus, che diventa parte del genoma). Il trascritto primario (pre-mRNA) si divide in Tot e Rev. Il virus dovrà produrre trascritti corrispondenti all’interno del genoma: produce nuove proteine per il capside e genomi virali per nuovi virioni.
Trasduzione e trasformazione batterica
Trasduzione→ trasferimento di DNA da un batterio a un altro per opera di un virus
generalizzata→ DNA batterico generato casualmente e deriva dal ciclo litico
specializzata→ pezzo adiacente al sito del profago
Trasformazione→ la cellula batterica è impermeabile al DNA, grazie a dei fattori di competenza che allargano la membrana, il DNA può entrare
Coniugazione e plasmidi
Coniugazione→ i batteri entrano a contatto diretto e si passano frammenti di DNA o dei plasmidi. I pili sessuali sono dei ponti che permettono lo scambio. I batteri hanno i plasmidi, che contengono i fattori di fertilità che producono i pili.
5 tipi di plasmidi:
● Fattori di fertilità→ producono i pili
● plasmidi metabolici→ consentono di demolire particolari sostanze (idrocarburi)
● fattori di resistenza→ permettono di demolire o disattivare sostanze antibatteriche
● plasmidi di virulenza→ rendono più aggressivi, quindi patogeni i batteri
● col→ producono colicine, proteine che uccidono altri batteri
Funzione dei trasposoni
Trasposoni→ frammenti di DNA, capace di spostarsi autonomamente da un sito cromosomico all’altro.
Possono alterare la struttura dei cromosomi in due modi:
1. Inserendosi direttamente nel gene, interrompendo la funz.
2. Modificando una sequenza di DNA
Copia e incolla → copia il frammento e lo sposti
Taglia e incolla → tagli il frammento e lo sposti
Struttura dell'operone
Operone è l’unità formato da:
● promotore→ sequenza di DNA che legandosi all’RNA polimerasi permette l’inizio della trascrizione
● operatore → sequenza di DNA che regola l’espressione dei geni strutturali grazie a una proteina regolatrice detta repressore
● geni strutturali → codificano la struttura primaria delle proteine
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra il ciclo litico e il ciclo lisogeno nei virus?
- Come avviene la ricombinazione genica nei batteri?
- Quali sono i tipi di plasmidi e le loro funzioni nei batteri?
- Che ruolo hanno i trasposoni nella struttura dei cromosomi batterici?
- Cos'è un operone e quali sono i suoi componenti principali?
Il ciclo litico comporta la riproduzione immediata del virus e la distruzione della cellula ospite, mentre il ciclo lisogeno prevede l'integrazione del DNA virale nel genoma dell'ospite, rimanendo inattivo per un certo periodo.
La ricombinazione genica nei batteri avviene tramite trasduzione, trasformazione e coniugazione, che coinvolgono il trasferimento di DNA tra batteri attraverso virus, fattori di competenza o contatto diretto.
I plasmidi nei batteri includono fattori di fertilità, plasmidi metabolici, fattori di resistenza, plasmidi di virulenza e col, ciascuno con funzioni specifiche come la produzione di pili, demolizione di sostanze, resistenza agli antibiotici, aumento della patogenicità e produzione di colicine.
I trasposoni possono alterare la struttura dei cromosomi batterici inserendosi nei geni o modificando sequenze di DNA, attraverso meccanismi di copia e incolla o taglia e incolla.
Un operone è un'unità di regolazione genetica nei batteri, composta da un promotore, un operatore e geni strutturali, che insieme controllano l'espressione delle proteine.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
