Concetti Chiave
- Il genoma virale e batterico differisce nella struttura, con i batteri che possiedono un'unica molecola circolare di DNA associata a RNA e proteine.
- I geni procariotici includono sequenze nucleotidiche strutturali e segnaletiche, mentre gli eucarioti hanno esoni e introni.
- L'operone-lac, studiato da Jacob e Monod, è un esempio di regolazione genica procariotica, essendo un operone inducibile per il catabolismo del lattosio.
- I plasmidi sono piccoli anelli di DNA nei batteri che conferiscono resistenza agli antibiotici o partecipano alla sessualità batterica.
- La coniugazione batterica e la trasduzione sono modalità di trasferimento del DNA, essenziali per la mappatura genetica e la diversità genetica in E. coli.
Indice
Funzioni degli acidi nucleici
Gli acidi nucleici DNA ed RNA svolgono le funzioni di conservazione. trasmissione ed attuazione dei programmi genetici.
Il genoma virale può presentare differenti strutture molecolari, il genoma dei batteri è invece costituito da un’unica molecola circolare o “anello cromosomico”: la molecola è associata a RNA e proteine e presenta la tipica struttura a “collana di perle”.
Caratteristiche del gene procariotico
Il gene procariotico è costituito da sequenze nucleotidiche “strutturali” che codificano per gli amminoacidi e da sequenze “segnaletiche” che indicano l’inizio e il termine della trascrizione. i geni contigui, che svolgono funzioni coordinate, costituiscono un operone.
II genoma degli eucarioti risulta eccedente rispetto a quello realmente attivo; tra le sequenze nucleotidiche che codificano, dette esoni, sono stati rilevati tratti di DNA non codificanti, detti introni. Il DNA delle cellule eucariotiche è anche caratterizzato da una frequenza diversa delle sequenze nucleotidiche.
Operoni e regolazione genica
Nelle cellule vengono messi in atto meccanismi di regolazione dell’espressione genica.
il modello di regolazione dei geni procariotici per il catabolismo del lattosio è conosciuto grazie agli studi di Jacob e Monod. È noto come operone-Iac ed è un operone inducibile.
Gli operoni che codificano enzimi impegnati nella crescita cellulare vengono invece repressi, quando la loro azione non è indispensabile.
Plasmidi e resistenza batterica
D I batteri contengono piccoli anelli di DNA, detti plasmidi, che impartiscono alla cellula la resistenza agli antibiotici (fattori di resistenza, R), oppure possono essere implicati in fenomeni di sessualità batterica (fattori di fertilità, F).
Da trasmissione del fattore F da ceppi F+ a ceppi che ne sono sprovvisti, F-, è considerato un fenomeno di sessualità elementare e definito “coniugazione batterica”.
II fattore F può presentarsi libero nel citoplasma o risultare integrato nel cromosoma (ceppi Hfr).
Le particolari modalità di trasmissione del fattore di fertilità dai ceppi Hfr a quelli F- hanno consentito nel 1956 a Jacob e Wollman di definire la posizione dei geni nel cromosoma di E. coli e quindi di ottenere una mappa genetica.
Trasferimento del DNA batterico
II DNA batterico può essere trasferito anche per trasduzione ad opera dei batteriofagi, oppure per trasformazione per assorbimento dal liquido che circonda una cellula.
Domande da interrogazione
- Qual è la struttura del genoma batterico?
- Cosa sono gli operoni e come funzionano nei procarioti?
- Quali sono i meccanismi di trasferimento genetico nei batteri?
Il genoma batterico è costituito da un'unica molecola circolare o "anello cromosomico", associata a RNA e proteine, con una struttura a "collana di perle".
Gli operoni sono gruppi di geni contigui che svolgono funzioni coordinate. Un esempio è l'operone-lac, un operone inducibile studiato da Jacob e Monod, che regola il catabolismo del lattosio.
Nei batteri, il trasferimento genetico può avvenire tramite coniugazione batterica, trasduzione ad opera dei batteriofagi, o trasformazione per assorbimento dal liquido circostante.
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