Meccanismi di ricombinazione

Meccanismi di ricombinazione

Trasformazione

Meccanismo di trasferimento genico scoperto per trasformazione: primo nei batteri che consiste nella capacità di acquisire frammenti di DNA nudo presenti in forma solubile nell’ambiente e di integrarli nel genoma batterico. Ne consegue che il patrimonio genetico della cellula batterica che acquista il frammento di DNA viene modificato in un diverso genotipo.

Le neisserie, gli pneumococchi, molti bacilli, gli streptococchi e molte altre specie batteriche sono in grado di attuare per autolisi questa particolare forma di ricombinazione. Essi possono in vitro liberare nell’ambiente, spontaneamente e in vivo eccezionalmente, frammenti di DNA solubile che vengono integrati a livello cromosomico da specie batteriche similari “accettrici”.

Trasduzione

Processo di trasduzione: trasferimento di geni mediato da virus (batteriofagi o fagi); i fagi possono occasionalmente trasferire geni batterici da un batterio donatore a un altro accettore. Tuttavia, nel far questo, i batteriofagi possono commettere degli errori di replicazione che fanno configurare la trasduzione come la mera conseguenza di tali errori. Il batteriofago può trasferire sempre lo stesso materiale genetico (trasduzione specializzata) oppure trasferire vari tipi di marcatori genetici come caratteri metabolici e resistenza agli antibiotici (trasduzione generalizzata).

Coniugazione

Coniugazione: trasferimento di DNA mediante contatto diretto fra cellule batteriche; tale contatto è fisico e avviene fra cellule batteriche diverse fra loro. La coniugazione viene effettuata attraverso particolari annessi della parete batterica denominati pili, appendici filamentose e cave internamente. Il processo è unidirezionale con la cellula donatrice che entra in contatto, attraverso particolari pili sessuali (denominati pili F), con quella ricevente e vi trasferisce materiale genetico, cromosomico o citoplasmatico (plasmidi), determinando la formazione di un nuovo clone cellulare. Nella coniugazione può essere trasferita una porzione del cromosoma batterico della cellula donatrice (denominata maschile) a quella ricevente (denominata femminile) che diventa quindi uno zigote, cioè la cellula in cui si verificheranno fenomeni di ricombinazione fra i due materiali genetici che determineranno la nascita di un batterio dalle caratteristiche comuni alle due cellule coniuganti (clone puro).

La cellula batterica, per essere maschile, deve possedere un elemento genetico denominato fattore sessuale F (fertilità), che fa parte di una classe di elementi genetici detti plasmidi.