Concetti Chiave
- Gli acidi nucleici DNA e RNA conservano, trasmettono e attuano i programmi genetici, con strutture molecolari variabili nei virus e una forma circolare nei batteri.
- Il gene procariotico include sequenze che codificano per amminoacidi e segnali per l'inizio e la fine della trascrizione, formando operoni per geni contigui con funzioni coordinate.
- La regolazione genica nei procarioti è illustrata dall'operone-lac, un modello inducibile che controlla il catabolismo del lattosio e la repressione di geni non necessari per la crescita cellulare.
- I plasmidi nei batteri conferiscono resistenza agli antibiotici e facilitano la coniugazione batterica, permettendo la trasmissione di fattori di fertilità tra ceppi diversi.
- Il trasferimento del DNA batterico avviene tramite trasduzione da batteriofagi o trasformazione attraverso l'assorbimento di DNA dall'ambiente circostante.
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
- Quali sono le principali funzioni degli acidi nucleici?
- Cosa caratterizza il gene procariotico rispetto a quello eucariotico?
- In che modo i plasmidi influenzano la resistenza batterica?
Gli acidi nucleici, come DNA e RNA, sono fondamentali per la conservazione, trasmissione e attuazione dei programmi genetici.
Il gene procariotico è composto da sequenze nucleotidiche strutturali e segnali per la trascrizione, mentre il genoma eucariotico include esoni e introni, con una parte eccedente rispetto a quella attivamente codificante.
I plasmidi, piccoli anelli di DNA nei batteri, conferiscono resistenza agli antibiotici e possono essere coinvolti nella coniugazione batterica, permettendo la trasmissione di fattori di fertilità tra ceppi.
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