Microbiologia Generale e Biotecnologie Microbiche - Appunti

Materiale genetico

Cronologia degli esperimenti sul materiale genetico

1865 - Mendel

Griffith - "Principio trasformante"

1944 - Avery - "Il DNA è il materiale genetico"

1952 - Hershey - Chase - Dimostrazione definitiva che il DNA è il materiale genetico

XX secolo - Archibald Garrod - Alcune malattie metaboliche umane sono causate dalla assenza di alcuni enzimi

Beadle e Tatum - Esperimenti su Neurospora: "Un gene, un enzima"

1953-1960 - Benzer

Benzer dimostrò che il mutante rII, pur presentando lo stesso fenotipo, non era causato dalla mutazione di un singolo gene.

Infettando una stessa cellula K12 con due fagi T4 osservò la formazione di placche.

Questo voleva dire che le due mutazioni rII non riguardavano lo stesso gene ma erano su geni diversi e ciò causava una complementazione di questi.

I cistroni A e B di Benzer rappresentano i due geni separati del singolo locus rII.

Una co-infezione con due fagi mutati rII entrambi nel cistrone A ma in punti diversi, può avvenire un evento di ricombinazione che permette la formazione di un fago normale e di uno portante entrambe le mutazioni.

Tramite tale esperimento Benzer definì l'unità minima di ricombinazione, ovvero, un nucleotide.

Approccio genetico

Approccio genetico - Metodo scientifico irrinunciabile

• Forward: Fenomeno → Mutanti → Fenotipo → Gene → Ipotesi → Verifica
• Reverse: Fenomeno → Ipotesi → Gene → Mutazione → Fenotipo

Cronologia degli esperimenti sul materiale genetico

1865 - Mendel

Griffith "Principio trasformante"

1944 - Avery "Il DNA è il materiale genetico"

$\quad$ In realtà ancora dubbi se materiale genetico era DNA o proteine

1952 - Hershey + Chase dimostrazione definitiva che il DNA è il materiale genetico

$\quad$ Negli studi di genetica sempre utilizzato il fago come organismo modello negli esperimenti

XX secolo - Archibald Garrod alcune malattie metaboliche umane sono causate dalla assenza di alcuni enzimi

- Beadle e Tatum ↳ esperimenti su Neurospora: "Un gene, un enzima"

1953-1960 - Benzer

• Benzer dimostrò che il mutante rII_D pur presentando lo stesso fenotipo, non era causato dalla mutazione di un singolo gene
• Infettando una stessa cellula (K12) con due fagi rII osservò la formazione di placche
• Questo voleva dire che le due mutazioni rII non riguardavano lo stesso gene ma erano su geni diversi e ciò causava una complementazione di questi
• I cistroni A e B di Benzer rappresentano i due geni separati del singolo locus rII
• Una co-infezione con due fagi mutati rII entrambi nel cistrone A ma in punti diversi, può avvenire un evento di ricombinazione che permette la formazione di un fago normale ed uno portante entrambe le mutazioni
• Tramite tale esperimento Benzer definì l’unità minima di ricombinazione (ovvero, un nucleotide)

Approccio genetico

Approccio genetico → Metodo scientifico irrinunciabile

• Forward: $\underline{\text{fenomeno}}$ ⇗ mutanti ⇗ fenotipo ⇗ gene (ipotesi) → verifica
• Reverse: $\underline{\text{fenomeno}}$ ⇗ ipotesi ⇗ gene ⇗ mutazione ⇗ fenotipo

Materiale genetico

Cellula batterica - Nucleoide

Citoscheletro eucariotico

È costituito da:

• Microtubuli
• Microfilamenti (Actin-like)
• Filamenti intermedi

Citoscheletro nei procarioti

In realtà anche nei procarioti esiste il citoscheletro.

La scoperta è avvenuta mediante approcci genetici.

La mutazione di una specifica proteina (MAPS) causa un cambiamento morfologico → Tale proteina permette una divisione cel. a bastoncello ma sua mutazione causa una struttura sferica.

MreB

MreB (Actin-like) polimerizza e depolimerizza con ATP.

• MreB
• MreC
• MreD
• Mbl
• MbAB (Funzionano come stampelle)
• MbpB (Funziona come stampelle)

- MreB presenza di E. coli, Mbl da proteina in B. subtilis

ParM

ParM partizione: ripartizione per cui vengono separati i nucleoli.

ParM (funziona come una proteina Actin-like)

CreS - IF

← La crescentina è un complesso di filamenti intermedi nei batteri.

La formazione di tali filamenti avviene senza consumo di energia.

La crescentina è localizzata nella regione con più ampia curvatura batterio, costituisce una sorta di spina dorsale.

FtsZ - Tubulin-like

FtsZ - Tubulin-like (filament)

FtsZ → Forma un anello nel punto esatto in cui la cellula si dividerà da qui si attivos ogni (anello) è molto importante nella divisione cellulare.

FtsZ (come la tubulina) utilizz