1.Generalita' dei lieviti, lieviti killer, condizioni di crescita

I microrganismi

Con il termine “microrganismi” si fa riferimento ad esseri viventi piccolissimi, generalmente unicellulari, ma con alcune caratteristiche in comune a tutti gli altri esseri viventi. I microrganismi possono essere classificati tenendo conto di diversi aspetti. In riferimento al metabolismo, ad esempio, i microrganismi possono essere distinti in eterotrofi (non in grado di sintetizzare autonomamente le sostanze nutritive, ma le ricavano da organismi autotrofi o da altri organismi eterotrofi) e autotrofi (in grado di sintetizzare autonomamente le sostanze nutritive di cui hanno bisogno, partendo da sostanze inorganiche e lo fanno attraverso la fotosintesi, cioè utilizzando energia luminosa, o attraverso la chemiosintesi, cioè utilizzando energia chimica).

Rimanendo nell’ambito del metabolismo, i microrganismi possono essere anche distinti in aerobi (cioè in grado di attuare la respirazione cellulare) e anaerobi (attuano processi fermentativi). Per quanto riguarda i batteri, si può effettuare una distinzione anche in base alla struttura della parete cellulare e si distinguono batteri gram+ e batteri gram-. La distinzione tra Gram+ e Gram- dipende dalla diversa colorazione assunta utilizzando la tecnica messa a punto dal batteriologo Hans Christian Gram. La colorazione di Gram è una colorazione differenziale in conseguenza della quale al microscopio ottico i gram positivi appaiono di colore blu/viola e i gram negativi di colore rosa. Alla base della diversa colorazione assunta dai batteri gram + e gram- vi sono una struttura e una composizione diverse della parete cellulare. La parete dei gram positivi è composta per più del 90% di uno spesso strato di peptidoglicano, in aggiunta al quale sono presenti altre molecole. Nei gram negativi lo strato di peptidoglicano costituisce solo il 10% della parete, che in massima parte è rappresentata dalla membrana esterna. Lo spesso strato di peptidoglicano nei gram positivi trattiene i complessi di cristal-violetto e iodio nel citoplasma, impedendo che vengano allontanati nella fase di decolorazione. Nei gram negativi è più facile rimuovere i complessi di cristal-violetto e iodio nella fase di decolorazione perché, a differenza dei gram positivi, lo strato di peptidoglicano è notevolmente più ridotto.

Si distinguono, inoltre, microrganismi composti da cellule procariote e microrganismi composti da cellule eucariote, come i lieviti. Non è detto, quindi, che il termine “microrganismi” sia sinonimo di cellule procariote.

Tecniche di identificazione

Se si ha a disposizione un ceppo microbico e si vuole capire a quale specie appartenga e, quindi, si vuole classificarlo si può procedere con diverse tecniche, tra cui si annovera l’ibridazione DNA-DNA. Questa tecnica misura il grado di somiglianza genetica tra gruppi di DNA. Il DNA marcato, derivante da un determinato organismo, viene miscelato con DNA non marcato derivante da un altro organismo del quale, ad esempio, si conosce la classificazione. Le molecole di DNA vengono incubate a elevate temperature affinché i due filamenti di ciascuna doppia elica si separino a formare singoli filamenti. Successivamente, i singoli filamenti vengono sottoposti a condizioni tali da far avvenire l’unione tra i filamenti di DNA. Se la somiglianza tra il DNA derivante da un microrganismo e quella derivante dall’altro microrganismo è alta, il filamento marcato (di un microrganismo) si lega al filamento non marcato (dell’altro microrganismo) e ciò significa che i due microrganismi appartengono alla stessa classe. L’ibridazione può essere condotta in soluzione o su un supporto. In quest’ultimo caso, i frammenti di DNA conosciuti vengono fissati su un supporto. Successivamente si pongono i frammenti di DNA marcati derivanti dall’organismo del quale non si conosce la tassonomia; si incuba il tutto. Dopodiché si osserva se i frammenti marcati si sono legati a quelli non marcati.

Negli ultimi anni, il sequenziamento dell’RNA ribosomiale 16 S si sta affermando come la metodica di riferimento "gold standard" nella tassonomia batterica. Si preferisce l’rRNA 16S perché contiene sequenze altamente conservate e se queste risultano modificate indicano una distanza filogenetica. In questo tipo di analisi si prende il DNA e lo si purifica; usando poi dei primer universali si fa una PCR e si va ad amplificare la sequenza di interesse. Si analizza poi la sequenza amplificata con quelle contenute nel database per vedere con che tipo di microorganismo si ha a che fare.

Differenze tra eucarioti e procarioti

La principale differenza riguarda il contenuto genetico: il DNA delle cellule procariote, molto meno abbondante rispetto a quello delle cellule eucariote, è localizzato in una regione della cellula, chiamata nucleoide, ma non è delimitato da alcuna membrana. Nelle cellule eucariote, invece, il DNA è circondato dalla membrana a costituire il nucleo. Le dimensioni delle cellule procariote sono molto più ridotte rispetto a quelle delle cellule eucariote. Le cellule procariote, inoltre, oltre a possedere una membrana cellulare, sono protette anche da una resistente parete cellulare, che si distribuisce intorno alla membrana. Le cellule eucariote sono sprovviste di una parete e sono costituite dalla sola membrana. Bisogna, comunque, precisare che questa differenza non è proprio radicale: i lieviti, ad esempio, sono microrganismi eucarioti e, nonostante siano eucarioti, essi possiedono una parete cellulare. Nei procarioti, i ribosomi sono dispersi nel citoplasma; negli eucarioti, questi organuli possono trovarsi liberi.