Microbiologia

Proprietà dell'azoto e dell'ossigeno nei microorganismi

AZOTO è la costituente base di amminoacidi e basi azotate; viene utilizzato in forma elementare (N2) dai batteri azoto fissatori. I microorganismi incapaci di fissare l'azoto lo utilizzano in forma combinata inorganica e organica (NH4+, proteine, amminoacidi). Alcuni microrganismi sono capaci di sintetizzare azoto utile a partire dalla tiamina.

Batteri lattici: aa, piccoli peptidi, basi azotate → Lieviti: nitrati, ammonio, area, aa, piccoli peptidi, composti purinici e pirimidinici → OSSIGENO: Componente universale

I microorganismi si differenziano in base alle loro esigenze di ossigeno molecolare.

Anaerobi obbligati: risulta addirittura tossico

Aerobi obbligati: è il nutriente essenziale poiché è l'accettore finale della catena di trasporto degli elettroni.

Catalasi: degrada l'H2O2 e la ritrasforma in O2.

Per ossidasi: Anaerobi facoltativi: richiedono ossigeno per la biosintesi ma possono usarlo o meno come accettore finale della

catenadegli elettroni.Aerobi aerotolleranti: dotati di metabolismo fermentativo e anche se non utilizzano l'O lo tollerano.

FOSFORO
Esiste sottoforma di fosfato organico e inorganico. È indispensabile per la sintesi di acidi nucleici, e fosfolipidi. Utilizzato sottoforma inorganica PO4, fosfatasi idrolizzano il P organico esterificato per produrre P inorganico libero.
Nei terreni colturali è da aggiungere sottoforma di sale anche per mantenere il pH nel mezzo (soluzione tampone).

ZOLFO, POTASSIO, MAGNESIO, CALCIO E SODIO
Zolfo cisteina, metionina, biotina, tiamina e coenzima A.

FATTORI DI CRESCITA
Composti organici come micronutrienti, la cui presenza è indispensabile per i microrganismi non sono in grado disintetizzare:
vitamine del gruppo B
amminoacidi
vitamine
biotina
tiamina (B1)
idrosolubili
acido nicotinico
la cobalamina (B12)
Basi azotate: acidi nucleici

Fototrofi = luce ATP
Chemiotrofi = composti chimici ATP

TERRENI

CULTURALI

Qualsiasi substrato, liquido o solido, contente i nutrienti necessari per la crescita di microorganismi

Terreni semplici quelli la cui formulazione prende l'uso di concentrazioni note di un numero variabile di ingredienti - chimicamente definiti

Terreni complessi quelli di cui si conosce in maniera dettagliata la composizione chimica - ISOLAMENTO DIRETTO

L'isolamento diretto viene effettuato su terreni colturali selettivi, differenziali o differenziali selettivi e i metodi più comunemente impiegati per ottenere colonie isolate su terreno solido sono lo striscio a colonia singola, lo spatolamento e inclusione in piastra.

Spatolamento = per microrganismi prevalentemente aerobi

Inclusione = si riduce lo strato di ossigeno

Isolamento per arricchimento

IDENTIFICAZIONE DEI LIEVI

Morfologia in piastra - Morfologia al microscopio - Tipo di riproduzione - Caratteristiche delle spore - Prove di fermentazione - Prove di assimilazione - Scissione

T 2 legami idrogeno≈ L'ossidrile (-OH) da la direzione alla catena nucleotidica.

Per il DNA batterica la distanza tra giro e giro completo del DNA è di 3,4m con 10 coppie di basi. Un'altra differenza tra DNA e RNA è che l'RNA si trova quasi sempre sotto forma di singolo filamento mentre invece DNA sempre in doppio filamento.

SUPERAVVOLGIMENTO DEL DNA

Si crea un taglio che permette il ripiegamento esterno della struttura anche grazie alla proteine. Anche lo srotolamento è garantito dalle proteine. I batteri non sono capaci di riprodursi per riproduzione sessuale quindi le cellule figlie saranno perfettamente uguali alle madri a meno che non ci sia genetica.

ricombinazione

Il processo di replicazione garantisce la duplicazione. L'elicasi srotola l'elica e la apre (per ingombro sterico; l'apertura avviene e si mantiene grazie a delle proteine che stabilizzano.

Filamento copia

DNA polimerasi

Replicazione

semiconservativa

RNA

Sintesi e processamento dell'RNA

3 tipi: RNA messaggero, RNA transfer, Molecole strutturali RNA ribosomiale

Tutti e sono prodotti dalla dell'informazione genetica contenuta nel DNA di un organismo. Tra la trascrizione del DNA e dell'RNA ci sono delle differenze fondamentali:

RNA ha come zucchero il RIBOSIO invece del deossiribosio

RNA ha come base l'URACILE invece della timina

RNA, ad eccezione di alcuni virus, non ha la doppia elica (singolo filamento)

Una volta trascritto Trna verrà trasformato per diventare una molecola strutturale:

- L'RNA polimerasi si lega al promotore ed il DNA si srotola all'inizio del gene.

Sintesi di RNA: il sito di sintesi si muove lungo il DNA. Il DNA che è stato trascritto si riavvolge. La trascrizione arriva al terminatore. L'RNA neoformato e la RNA polimerasi sono rilasciati. Si riforma l'elica del DNA.

L'RNA messaggero è molto facilmente degradabile.

infatti dopo la sintesi proteica possono essere degradati quasisubito. tRNA e rRNA sono molto più stabili.

La cellula deve essere in grado di cambiare il metabolismo e produzione degli enzimi ogni qualvolta ci sia un cambiamento delle condizioni esterne e quindi devono produrre diversi mRNA in base.

Fattore sigma proteina in grado di riconoscere 10 basi prima dell'inizio pri now box e sa che da li può cominciare la sintesi. È in grado di riconoscere fino a -35.

Negli eucarioti la RNA polimerasi:

• Sintetizza la maggior parte degli rRNA
• Sintetizza tutti gli mRNA
• Sintetizza tutti gli tRNA (ed un tipo di mRNA)

I cromosomi sono organizzati in unità fiancheggiate da siti in corrispondenza dei quali il processo di trascrizione del DNA...

Negli elementi genetici dei procarioti i geni che codificano per enzimi correlati funzionalmente sono spesso localizzati uno accanto all'altro. Ad ogni tripletta corrisponde un amminoacido, ma più triplette

Possono codificare per lo stesso amminoacido. CODICE GENETICO DEGENERATO → L'enzima che serve per caricare il tRNA è l'aminoacil-tRNA-sintetasi e serve per far collegare l'esatto anticodone al corrispondente amminoacido. Esistono quindi così 20 tRNA sintetasi. L'operone viene acceso solo quando trova lattosio nella cellula. Quando non c'è lattosio, non avendo ingombro sterico, sintetizza RNA messaggero per il gene codificato per il lattosio. I plasmidi sono molecole di DNA che contengono nella loro sequenza tutto o in parte le informazioni necessarie per la replicazione loro autoduplicazione. Il vero replicone batterico è il cromosoma. Accanto al cromosoma esistono elementi genetici accessori non essenziali per la vita batterica, ma importanti per assicurare una maggior flessibilità genetica. I plasmidi sono repliconi extra-cromosomiali presenti nei batteri ma anche nei lieviti e funghi. Tanto più grande è il plasmide, tante

Meno copie dello stesso plasmide possono essere presenti all'interno della cellula. Esistono diversi plasmidi che codificano per la stessa cosa, oppure più plasmidi che codificano per cose diverse. Anche quando sono presenti in forma lineare, i plasmidi si trovano comunque in forma "avvolta". I plasmidi replicano nello stesso modo in cui replica il cromosoma (non-RCR modello di duplicazione a circolo rotante).

Il fenomeno di coniugazione è il passaggio di plasmidi a batteri. La RCR (replicazione a circolo rotante) mentre la duplicazione cromosomica è sincrona, la duplicazione dei plasmidi è indipendente dalla velocità di replicazione cellulare. Per questo posso avere lo stesso plasmide duplicato più volte nella stessa cellula.

Il plasmide viene tagliato dalla nucleasi solo su uno dei due filamenti. La DNA polimerasi si inserirà su quelli liberi. Se nei plasmidi non avviene la duplicazione o la ripartizione si dice che avviene il CURING. Ci sono plasmidi che si integrano nel cromosoma.

I plasmidi criptici non se ne sa ancora la funzione.

Esistono delle sequenze genetiche chiamate "non repliconi" vengono acquisite mediante semplice passaggio dalla membrana. TNAsi e RNAasi sono entrambi enzimi che rompono l'RNA che trovano nell'ambiente. Nei batteri certe molecole vengono trasportate all'interno perché possono servire.

I (jumping genes) si integrano nel DNA ma sono capaci anche di ri-uscire da dove sono entrati per spostarsi su un punto vicino. Sequenze di inserzione. Trasposasi sono due sequenze di inserzione.

I VIRUS hanno bisogno di un organismo ospite per poter svolgere le loro funzioni principali, cioè riprodursi. Non si nutrono e non hanno metabolismo attivo. Il loro scopo è riprodursi. Vivono in stato di "latenza" fino a quando trovano un ospite.

I virus sono costituiti da materiale genetico. DNA o RNA. Non può essere codificato o definito cromosoma perché non è strutturato.