Microbiologia generale

CELLULA BATTERICA

Introduzione

I batteri sono organismi unicellulari procarioti (pro-cario →prima del nucleo) il cui materiale genetico è libero nel citoplasma (in una zona detta «nucleoide») e non è delimitato dal nucleo.

Nonostante siano organismi unicellulari alcune specie di batteri formano colonie.

Le cellule procariote sono le prime forme di vita comparse sul nostro pianeta.

Parete dei batteri Gram -

1. Membrana citoplasmatica
2. Sottile strato di peptidoglicano (15-20%)
3. Membrana esterna → presente in maggiore quantità e composta da una molecola chiamata lipopolisaccaride (LPS)

La membrana plasmatica e la membrana esterna sono collegate da uno spazio periplasmatico.

Classificazione dei batteri

1. Composizione della parete cellulare:
• Gram +
• Gram -

Flagello

L'orientamento dei movimenti è influenzato dagli stimoli captati dai recettori posti sulla superficie del batterio; se questi avvertono la presenza di nutrienti si genera un movimento propulsivo attivo; viceversa, se il segnale captato è nocivo (ad esempio per la presenza di sostanze antibatteriche) si ha chemiotassi negativa ed il batterio si allontana.

La mobilità attiva, conferita alla cellula dalla presenza di flagelli, può anche favorire la penetrazione dei patogeni nell'organismo.

La coniugazione

Fasi successive del passaggio di un plasmide F da una cellula F⁺ a un'altra durante la coniugazione.

• cellula donatrice
• cellula ricevente

Alla fine del processo, la cellula ricevente diventa a sua volta una cellula F⁺.

Trasposoni

I trasposoni sono frammenti di DNA che si spostano all'interno del genoma di una singola cellula: essi possono spostarsi da un punto ad un altro di uno stesso cromosoma, o da un cromosoma ad un plasmide. Essi migrano frequentemente tra i plasmidi. Degno di nota è il fatto che molti trasposoni contengano geni che conferiscono antibiotico-resistenza. Quando traslocano da un plasmide ad un altro i geni implicati nella resistenza vengono introdotti nel plasmide bersaglio, generando un plasmide di resistenza (R). Molti plasmidi R sono in grado di migrare da una cellula un'altra durante il processo di coniugazione.

Primo ipotetico tipo di organismo vivente dal quale tutti gli organismi attuali discenderebbero.

Si costruisce un albero filogenetico basato sulla sequenza di un gene; RNAr 16s.

LUCA (last universal common ancestor)

Capito il motivo per cui il batterio è in grado di sintetizzare gli enzimi per il lattosio solo se questo è presente, dobbiamo capire perché questo non avviene fintanto che il glucosio è presente. Il motivo è dovuto alla presenza di una seconda proteina regolatrice: la CRP. Questa proteina legandosi vicino al promotore aumenta la velocità trascrizionale che altrimenti risulterebbe troppo lenta.

La CRP deve essere però attivata da una seconda molecola (AMP ciclico) che è dipendente dalle fonti di carbonio. Mentre infatti la concentrazione di CRP è costante, l’AMP ciclico ha una concentrazione bassa in presenza di glucosio e aumentata quando questo diminuisce. Il glucosio reprime quindi la sintesi degli enzimi.

SCHEMA DI UN CICLO DI PCR

1. Il DNA viene denaturato a 94-99°C; ovvero la doppia elica del DNA viene completamente scissa ed i due filamenti di cui essa è composta sono liberi.
2. La temperatura viene abbassata a 40-55°C per consentire la creazione del legame dei primer alle regioni loro complementari dei filamenti di DNA denaturati.
3. La temperatura viene alzata a 65-72°C per massimizzare l'azione della taq polimerasi che determina un allungamento dei primer legati, utilizzando come stampo il singolo filamento di DNA.

PLASMIDE TI

Il plasmide Ti (tumor inducing) consta di:

• Una regione che funge da origine della replicazione (ORI);
• Una regione per il catabolismo delle opine (molecole utilizzate dai batteri come nutrienti);
• Una regione di virulenza, formata da geni Vir (identificati da lettere: VirA, VirB, VirC, VirD, VirE, VirG) indispensabili per il trasferimento del materiale genetico;
• Una particolare porzione denominata regione del T-DNA (transfer DNA): sarà questa ad essere trasferita alla cellula parassita e consta di tre siti codificanti: uno per l'auxina, uno per le citochine e uno per le opine. La regione del T-DNA è compresa fra un limite destro (RB) e un limite sinistro (LB).

MICROBIOLOGIA

ISOLAMENTO E COLTURA DEI MICROORGANISMI

COLTURE STOCK

Dopo aver ottenuto una coltura pura, questa può essere trasferita in un appropriato terreno di agar e conservata come coltura stock (di riserva) da trasferire a determinati intervalli in un nuovo terreno.

Spesso è opportuno conservare colture di riserva su agar in una provetta; in tal caso per aumentare la superficie di crescita, il terreno di agar viene fatto solidificare mantenendo la provetta inclinata così da ottenere un’angolatura a becco di clarino.

Un mantenimento prolungato si ottiene attraverso la liofilizzazione (essiccamento a freddo) o con il congelamento della massa di cellule batteriche in glicerolo.

ARRICCHIMENTO ANAEROBICO

I campioni devono essere maneggiati con particolare attenzione all’esposizione all’ossigeno, che uccide gli organismi anaerobi.

Il fango di un ambiente anaerobico, come l’area poco profonda di uno stagno, dovrebbe contenere numerosi batteri fotosintetici anaerobi. Ponendo un campione di questo fango in una bottiglia con il tappo di vetro e colmandola fino all’orlo con questo tipo di terreno di crescita, si dovrebbe ottenere una condizione di anaerobiosi.

La fonte di anidride carbonica per la crescita fototrofica è rappresentata dal bicarbonato aggiunto al terreno di crescita.

MICROBIOLOGIA

MISURAZIONE DELLA CRESCITA

MICROBIOLOGIA

SPORA BATTERICA