Meccanismi di trasferimento genico e resistenza batterica

Il sincizio e la placenta

Il sincizio sono più nuclei nello stesso citoplasma, tipici dello sviluppo embrionale. Sembra che la placenta delle scimmie abbia questa struttura perché l’ha ricevuta da un retrovirus. Il trasferimento genico orizzontale è un fenomeno di recente scoperta. La trascrizione genica orizzontale trasmette per lo più malattie. Nel trasferimento genico orizzontale c’è un virus che trasferisce geni ai mammiferi ed ha costituito un vantaggio.

Trasferimento genico nei batteri

I geni si spostano nei batteri, che hanno un cromosoma circolare, che è poi supportato da degli anelli, i plasmidi. I batteri li utilizzano per trasferire informazioni. Questi sono molto usati nell’ingegneria genetica. Essi contengono informazioni particolari, negli operoni ad esempio, per dare vantaggio a determinati batteri. Questi ultimi se li passano. Trasferiscono anche dei geni per la resistenza agli antibiotici. Li passa attraverso quest’anello. Il plasmide grazie a dei fattori si può riprodurre e si può diffondere attraverso i pili, dei canali che fanno passare l’anello (plasmide) da un batterio all’atro. Quello che trasmette viene chiamato f+ e quello che riceve, f-. I plasmidi contengono meno informazioni del cromosoma principale. Tra il plasmide e il cromosoma c’è un rapporto di cooperazione, scambio d’informazioni. Il plasmide trasferisce materiale sia dalla cellula all’esterno che dall’esterno alla cellula. Questo processo si chiama coniugazione.

Antibiotici e resistenza

Il primo antibiotico ad essere scoperto è la penicillina (1930). L’uomo li ha sempre usati in realtà, ma non sapeva che essi agiscono sui batteri. Fleming ha scoperto che venivano uccisi i batteri con queste sostanze. Il problema dell’antibiotico-resistenza è lo sviluppo di super-batteri, contro i quali gli antibiotici sono inefficaci. I microrganismi si sono diffusi con lo sviluppo dell’allevamento e l’agricoltura (neolitico).

Trasduzione e trasformazione batterica

Oltre i plasmidi, altro processo di trascrizione si chiama trasduzione batterica. Esso viene svolto con gli agenti veri e propri che trasferiscono i geni dei batteri, non sono i batteri stessi ma i virus batteriofagi. Essi fanno a pezzi il DNA dei batteri, ma in realtà non del tutto. Ci sono sempre frammenti più lunghi che vengono inglobati nel materiale genetico del virus. Quando vanno in un altro batterio trasferiscono informazioni del batterio da cui sono partiti. Questo tipo di trasferimento può essere generalizzato o specializzato. Il primo è più casuale, interessa varie parti del DNA dei batteri. Il secondo è legato al fatto che il virus batteriofago tende ad inserire nel gene una sequenza specifica del batterio. Si porta via proprio una sequenza precisa del batterio, che evidentemente può tornare utile. In questo caso il processo diventa una risorsa perché permette a virus e batteri di avere sempre informazioni disponibili e di superare ogni difficoltà. Ultimo tipo di trasferimento genetico orizzontale (il primo ad essere scoperto) è la trasformazione batterica. È uno dei fenomeni che hanno permesso di capire che è il DNA che trasferisce l’informazione genetica. L’esperimento è stato fatto sui pneumococchi, i batteri dell’influenza, alcuni pericolosi e altri innocui. I batteri accumulano parti e le inseriscono nel DNA quando fa comodo.