Microbiologia Agraria

INTRODUZIONE ALLA MICROBIOLOGIA AGRARIA

1. INTRODUZIONE ALLA MICROBIOLOGIA

   • La microbiologia si occupa dello studio dei microrganismi.
   • Gran parte degli esseri viventi sulla Terra sono microbi.
   • Importanza della microbiologia:
   • Rispetto agli animali e ai vegetali, i microrganismi hanno caratteristiche peculiari che riguardano sia l'organizzazione interna, sia le dimensioni e la ciclo manutenzione della materia.

2. LA MORFOLOGIA DEI PROCARIOTI

   • Morfologia = dimensioni + forma + modo aggrega, ecc...
   • Si muovono tramite un flagello (spirillo: 1; vibrione: 1; altre specie).
   • Forme di aggregazione = incompleta separazione delle cellule figlie.

3. MORFOLOGIA DEGLI EUCARIOTI

   • Mobilità: eventi contrattivi dal tipo di movimento (flagelli, ciglia, scivolanti)
   • Nutrizione: autotrofi, sessile

INTRODUZIONE ALLA MICROBIOLOGIA AGRARIA

1. I SETTORI DELLA MICROBIOLOGIA

   • Microbiologia generale: ricerca di base per interesse scientifico.
   • Microbiologia industriale o biotecnologia.

2. PROCARIOTI ED EUCARIOTI

   • Cellula procariotica: struttura pi— semplice.
   • Cellula eucariotica: nucleo circondato da un involucro costituito da una doppia membrana.
   • 40-400 volte pi— grandi rispetto ai procarioti.

CITOLOGIA BATTERICA

Le differenze nei muri:

• Quest'ultimo nello strato di peptidoglicano; molto sottile (gram+ fino a 5 nm) spessa (gram- fino a 40 nm)
• I gram+ sono messi maggiormente in azione, uno strato uno solo (poco attaccabile) a posizione tossica o • e antigenici

Membrana Citoplasmatica

Fosfolipidi + proteine

• Barriera semipermeabile (passaggio selettivo di molecole) + trasporto
• Sito di sintesi di parete e membrana
• Sito di processi enzimatici (es. respirazione)
• Costituita da un doppio strato fosfolipidico
• I lipidi sono in grado di muoversi nella matrice fluida della membrana
• Trasporti di membrana:
  • Diffusione semplice
  • Diffusione facilitata
  • Secondo gradiente di concentrazione
  • Proteina di trasporto
  • Proteina di canale
  • Richiede energia

Modifica la propria conformazione lega con una molecola esterna; in seguito rilascia la molecola all'interno e ritorna nella forma originaria.

Citologia Batterica

1. Parti della Cellula Procariota

   Rivestimenti

   • Glicocalice (in alcuni, a volte) polisaccaridi/polipeptidi
     • Adesione di batteri tra di loro (biofilm) o a superfici (oggetti solidi, tessuti, substrati)
     • Protezione da disseccamento (molecole sono prevalentemente contenitori d'acqua)
     • Riserva di nutrienti
     • La capsula e composta in polisaccaridi o in polipeptidi costituenti la capsula

Strutture Esterne Accessorie

1. Flagelli

   Proteine (filamenti avvolti a

   • Trucili anelli per il movimento di rotatori)
   • Permettono il movimento della cellula in un mezzo fluido: hanno appendici lunghe e sottili
   • Filamento proteico subunità: flagellina
2. Implicati nella patogenicità dei batteri, gram negativi resistenti, agenti antibatterici
3. Nome: esochina
4. Primo filamento di flagellina. Si forma di peptide + zucchero (ma per poi dalla crescita con ossa e in inglomerati)

IL CONTROLLO DELLA CRESCITA BATTERICA E LE ESIGENZE NUTRIZIONALI

• Macronutrienti 95% del peso secco del peso cellulare —> costituenti di glicidi, proteine, acidi nucleici

• Elementi organismi autocromi —> composti organici
• Elementi necessari N organico N inorganico —> fattori di crescita

• Composti organici esogeni
• Crescere senza fattori di crescita su terreni minimi

Terreni di coltura: mezzi agar base acquosa concentrazione di sostanze e si regola PH 7.

• Secondo lo stato (solido o liquido)
• Secondo l'origine del composto
• Secondo la composizione chimica
• Secondo l'impiego terreni generici di base

La trasmissione della resistenza batterica:

• Costituisce solo il 0.5 - 1% della resistenza
• Costituisce il 90% delle resistenze!

Per diminuire la frequenza del verificarsi dell'antibiotico resistenza:

1. Somministrare l'antibiotico a dosi terapeutiche
2. Utilizzare gli antibiotici solo in casi indispensabili

I VIRUS, LE MUTAZIONI E LA RICOMBINAZIONE GENICA

1. LE FASI DEL CICLO LITICO
   1. ASSORBIMENTO
      • AVVIENE A SEGUITO DELL'INCONTRO CASUALE TRA IL VIRIONE E UN RECETTORE POSTO SULLA CELLULA SUSCETTIBILE.
      • I RECETTORI SONO COMPLEMENTARI AGLI ANTI-RECETTORI
      • LA LORO PRESENZA DETERMINA LA SPECIFICITÀ DEL VIRUS PER IL TIPO DI CELLULA OSPITE.
      • IN UNA COLTURA BATTERICA COMPAIONO SEMPRE CEPPI RESISTENTI E CEPPI SENSIBILI PER MUTAZIONE. ANCHE IL VIRUS MUTATO CONTINUA.
   2. PENETRAZIONE DEL GENOMA VIRALE ALL'INTERNO DELLA CELLULA OSPITE.
   3. TRASCRIZIONE
   4. REPLICAZIONE DEL GENOMA VIRALE
   5. TRASCRIZIONE
      • IL PLOIDO NUCLEICO (mRNA TARDIVO) E
      • CREANO IN CITOPESIA TRAMITE UNA 58-UNITÀ PROTEINE CHE DEL CAPSULE VIRALE E DEGLI ENZIMI NECESSARI ALLA LISI CELLULARE.
   6. ASSEMBLAGGIO
      • ASSOCIAMENTO DELLE SUBUNITÀ PROTETTIVE E INCAPSULAMENTO DEL GENOMA VIRALE NELLE NUOVE PARTICELLE VIRALE.
   7. LISI DELLA CELLULA OSPITE E RILASCIO VIRION MATURI.
2. INTRODUZIONE AI VIRUS
   • - AGENTI INFETTANTI SENZA STRUTTURA CELLULARE. POSSONO MOLTIPLICARSI SOLO ALL'INTERNO DI UNA CELLULA OSPITE, UTILIZZANDO I SUOI MECCANISMI DI REPLICAZIONE, TRASCRIZIONE E TRADUZIONE.
   • - POSSEDENDO UN SOLO TIPO DI ACIDO NUCLEICO (DNA o RNA) SOGGETTO A EROSIONE GENETICA.
   • ATTIVITÀ UTILI DEL VIRIONE: PENETRAZIONE ALL'INTERNO DELLA CELLULA OSPITE, DÀ VIA AL PROCESSO DI INFEZIONE E PROSEGUE ATTRAVERSO UN CICLO CHE: INIZIA CON UN VIRUS CHE PENETRA NELLA CELLULA OSPITE (Lyser) TERMINA NELLA MORTE (con Lisi CELLULARE).
   • - TIPI SECONDO L'OSPITE:
     • I VIRUS SONO ESTREMAMENTE SPECIFICI NELLA LORO INFEZIONE DEI BATTERI.
     • VIRUS NEMALHIPOS (apparati, AIDS, RAB)...
     • VIRUS VEGETALI ES: Btottifragoli o fichi
     • VIRUS SEGNATICELA (Es: tabacco, patato, RISO.)
   • I VIRUS HANNO DIMENSIONI VARIABILI: PICCOLI 25 nm GRANDI 300 nm
3. LA STRUTTURA DI UN VIRUS
   • CONTENIE DNA o RNA CIRCONDATO DA UN RIVESTIMENTO PROTEICO: LA CAPSIDE
   • IN ALCUNI CASI ALL'ESTERNO DEL CAPSISE VI È UN RIVESTIMENTO LIPIDO/PROTEICO ATTRIBUTI DA UN ACIDO NUCLECIO (PERIPROTEIS O ENVETTO)
   • ACIDO NUCLEICO PIÙ PICCOLO DI QUELLO BATTERICO TO. I TIPI PICCOLI CODIFICANO 3-4 PROTEINE. PIÀ GRANDI OLTRE 40.
   • DNA -> O IN PAP A SINGOCCO (SSF) o DOPPIO (DSE) (USATO)
     • CAPSIDE: INVOLLUCCIO ESTERNO PROTEGICO CHE DETERMINA LA SPECIFICITÀ NEI CONFRONTI DELLA CELLULA OSPITE
   • ACIDO NUCLEICO CAPSLIDES e NUCLEOCAPSOIDE
   • ENZIMI: I VIRIONI MANCANO DI ENZIMI UTILI ALLA PRODUZIONE DI ENERGIA E COMUNICITÌ
   • IN SELETTIVITÀ: ESSI SONO IN GRADO SOLO PROCESSI DI INFEZONE E DI TRASCRIZIONE
4. IL BATTERIOFAGI
   • - VIRUS CHE HA COME OSPITE UN BATTERIO. HA SITI DI RICOMBAGE SPECIALI PER I SUOI RECEPTERI PRESENTI SULLA PARETE E DUE FLAGELLI DEI BATTERI
   • - IL BATTERIOFAGO PU NOTTE ESSERE.
     • - LITURICO O LITICICO → INETTA NELLA CELLULA L'OSPITE (DNA), STRUTTI | NECSSARI AL RELITIVIE AGGRODUSSIONI, DETERMINA LISI CELLULARE PER
     • "TEMPERATO o LISCIGENO → INIETTA LA CELLULA OSPITE (DNA), HA QUESTO PER INSERIRSI NELLA SEU GENOMA (RATIRE) LISCIGENO → INATTZIONE LISI CELLULARE →
     • ALCUNI BATTERIOFAG I SONO VIRULETALI (SI UN AN DESCENDENZA DI CELLULE BATTER. CHE AVOGSE e CUOsono)
     • INDUZIONE → IL FAGO TEMPERATO RIOINETTA VIOLENTOS
     • - TITOLOLO DE IL FAGO TEMPERATTO:
       1. FRAGO λ - 1, INTEGRAZIONE SPECIALIZZATA
       2. FRAGO 0 λ - INTEGRAZIONE GENERIALIZZATE (PIU' SIMI)
       3. FRAGO PF-1 – SI INTRERELINA CON RUC L CAL CO PLASMIDI O NEL CUTOPLASM DELL'OSPITE