Biotecnologiche microbiche, prof Fortina

TRASDUZIONE SPECIALIZZATA

Legato ad un fago temperato si chiama perché è legata a uno specifico sito in cui si inserisce il DNA fagico. Per esempio quando un fago, chiamato fago lambda, va ad infettare l'E. coli, va ad inserirsi in un sito prossimo ai geni che codificano per l'utilizzazione del galattosio e si inserisce sempre in quel punto perché l'inserimento di un DNA in un altro DNA prevede che ci sia sempre una particolare omologia di sequenza per poter permettere l'inserimento. Quando noi induciamo il ciclo litico dopo che un fago temperato A si è introdotto nel DNA cromosomale della cellula ospite, possiamo avere a volte un distacco non preciso del DNA virale dal DNA cromosomale. Anche la trasduzione generalizzata è un errore legato al fago. Quando avviene l'escissione, è stato studiato per il fago lambda di E. coli, a volte questo si stacca male dal cromosoma e si porta dietro per esempio il gene per...

L'utilizzazione del galattosio perché è quello che è stato visto essere il più vicino al sito di integrazione del fago ed è stato visto che, casualmente, a volte, quel gene relativo all'utilizzazione del galattosio, si stacca insieme al resto del DNA virale nel momento dell'escissione e quindi le nuove particelle virali avranno un DNA fagico a cui si è aggiunto un gene cromosomale in più. Certo la cellula che ha subito il distacco del fago andrà incontro al ciclo litico, ma alcune delle particelle che ne fuoriusciranno avranno quel DNA virale modificato. Quando questo andrà a infettare un'altra cellula, e se questo fago (aberrante perché ha portato qualcosa in più che prima non aveva) riesce ad entrare nella nuova cellula instaurando un ciclo lisogenico, quella cellula fino a quando il DNA fagico rimarrà all'interno del DNA cromosomale, bloccherà soltanto i geni.

relativi al fago e lascerà libero di esprimersi quel gene, per es del galattosio, che si è portato appresso. Quindi fino a quando la cellula vive perché sottoposta ad un ciclo lisogenico avrà acquisito una caratteristica in più, in questo caso specifico il gene del galattosio, che prima non aveva e quindi ha acquistato qualcosa e questo entra in quelli che sono noti come processi di ricombinazione genica.

I 3 processi di base che permettono alla cellula di riprodursi sono:

• La replicazione del DNA
• La sua trascrizione in RNAm
• La trasduzione in fenotipo a livello dei ribosomi cellulari

Il DNA è un doppio filamento, i 2 filamenti sono antiparalleli: uno ha una direzione che parte dal fosfato 5' e arriva al 3' ossidrile del ribosio e viceversa nel filamento complementare, le basi nucleotidiche puriniche e pirimidiniche si associano nel doppio filamento in modo complementare, sono: adenina, tiamina, guanina e citosina e si appaiano in

modo specifico A-T e C-G. Questa doppia elica è stabilizzata dalla formazione di legami H che sono 2 tra A-T e 3 tra C-G. Sono basi azotate a cui è unito il desossiribosio e il gruppo fosfato e per questi legami prendono il nome di nucleotidi o basi nucleotidiche. La direzione di sintesi è sempre dal 5'3', perché è il gruppo ossidrile che andrà a legare la base successiva.

RNA 12 Ne esistono diversi tipi, è sempre una struttura a singolo filamento, qui abbiamo il ribosio anziché il desossiribosio le basi sono le stesse tranne per l'uracile che sostituisce la timina.

Le 3 forme sono:

• RNA messaggero: copia le informazioni possedute e conservate dalla cellula al livello del DNA cromosomale e portarle a livello dei ribosomi dove avviene la sintesi proteica. Sul DNA cromosomale batterico sono riportate tantissime informazioni, se la cellula non ha bisogno in quel momento di averle tutte farà in modo di dirigere la

trascrizione in RNAm soltanto di quella parte di DNA cromosomale che serve in quel momento. Quindi avremo nel citoplasma dellacellula nei diversi momenti di vita un pull di RNAm diversi di lunghezza diversa, e ciascuno di questi porterà l'informazione che allacellula serve in quel momento (ricordiamocil'economia energetica cellulare la cellula non spreca energia per produrre molecole che non le servono in quel momento! Le molecole hanno un proprio turn-over e quindi devono essere prodotte nel momento in cui ce n'è bisogno).

- RNA transfer: è un unico filamento che si ripiega in modo particolare per complementarietà tra le basi vicine fino a formare una sorta di struttura a quadrifoglio. Esso ha da una parte un legame estere che permette il legame con l'aa che deve trasportare. Le varie parti della molecola hanno un maggiore o minore contenuto di basi nucleotidiche e dalla parte opposta a quella dove si lega l'aa quello che viene chiamato

Il braccio dell'anticodone che possiede 3 basi nucleotidiche complementari a quelle presenti sul RNAm e che sono specifiche per ciascun aa. La cellula dispone di più tRNA rispetto agli aa richiesti dalla cellula e questo serve per avere una sintesi proteica più o meno veloce con una specifica a seconda delle necessità.

RNA ribosomale: è fondamentale la presenza dell'RNAr nelle 2 subunità perché permette di trasformare il messaggio dell'RNAm in proteine, oltre al fatto che l'RNAr del 16S (che sta all'interno della subunità 30S del ribosoma completo dei batteri che è il 70S) riesce a fissare l'RNAm nel punto giusto di inizio della sintesi proteica. All'interno delle 2 subunità ribosomali ci sono delle catene polipeptidiche anch'esse importanti per attivare la funzione del ribosoma. A noi interessa ricordarci che il 23S è contenuto nella subunità più grande e il 16S in

• Sintetizza il nuovo filamento nella direzione 5' -> 3', condizione che troverà soltanto su 1 dei 2 filamenti in funzione della direzione dell'apertura delle forcelle.
• Si lega a un DNA che deve essere a doppio filamento.

Inizio dell'azione della DNA polimerasi → si tratta dei primers, essi sono quindi gli innesti della reazione, senza quelli la DNA polimerasi riconosce il doppio filamento aperto ma non riesce a legarsi in un punto e dare inizio alla sintesi. I corti oligonucleotidi andranno a legarsi sui 2 filamenti in modo specifico ed è da li che la DNA polimerasi comincerà l'azione agendo in direzione 5' → 3' dando origine ad un filamento antiparallelo (3' → 5') di frammenti di okazaki. L'azione della DNA polimerasi inizia dove trova un primer e finisce dove trova un secondo primer, dopo di che un'altra polimerasi farà la stessa cosa e poi un'altra ancora e così via per tutto il ciclo replicativo man mano che si aprono le varie forcelle che sottopongono il DNA alla replicazione. Man mano che i 2 doppi filamentivengono formati si ha anche la chiusura delle forcelle già utilizzate e la formazione delle 2 copie di DNA.

generano piùerrori.MANCA LEZ 15/10!!APPROFONDIMENTO 17/10/12

IL CODICE GENETICO

Il DNA è composto da 4 basi nucleotidiche A,T,G,C, la loro disposizione lungo il doppiofilamento di DNA (2 filamenti complementari e antiparalleli) porta alla formazione diun gene che codifica per una proteina. La cellula deve leggere i filamenti, lo faleggendo le triplette o codoni, e li trasforma in aa. Per un aa ci sono più triplettepossibili per minimizzare gli errori nella trascrizione, per lo stesso motivo sono solo leprime 2 basi che codificano per il dato aa. Il codice non si sovrappone, ogni base faparte di un solo codone, non sono presenti interruzioni nella lettura del codice. I codoni15di inizio più comunemente ritrovati nei procarioti sono: ATG, GTG, TTG, CTG. Il DNAall’interno della cellula è in forma avvolta e circolare. L’RNA polimerasi riconosce icodoni di inizio e fine per la trascrizione.

ORF: (open reading frame)