Cap. 14 Mappe genetiche in batteri e batteriofagi. Pp. 399-428
Riassunto Tre forme di trasferimento di materiale geentico nei procarioti: trasformazione, coniugazione, trasduzione Esperimenti di Lederberg Fattor F, ceppi Hfr Cicli fagici Trasduzione generalizzata e specializzata
Definizioni Terreno minimo: una fonte di C organico, sali minerali Terreno completo: terreno minimo + vitamine, tutti i nucleotidi e tutti gli amminoacidi Prototrofo: ceppo capace di crescere su terreno minimo Auxotrofo: ceppo che per crescere richiede uno o più amminoacidi e proteine, in aggiunta al terreno minimo Es. di genotipo: gly+gua+ ile ade Non ha bisogno di glicina e guanina, ma cresce solo in presenza di isoleucina e adenina
Ci sono forme di scambio genetico (sessualità) nei batteri: trasformazione Ceppi di pneumococco IIS trasformano ceppi IIIR
Meccanismo della trasformazione
Dimostrazione della ricombinazione in E. coli (Lederberg e Tatum 1946) Coniugazione
Perché avvenga la coniugazione è necessario contatto fisico fra i due ceppi Tubo di Davis, nessun ricombinante
Fattore F, ceppi F+ ed F- Un ceppo può trasferire parte del suo DNA (ceppo donatore, F+) se è dotato di un plasmide: fattore F. I ceppi che ne sono privi sono ceppi accettori, F-.
Il fattore F contiene i geni per la formazione di un pilus.
Ricombinazione a carico del fattore F pilus F La ricombinazione avviene se, occasionalmente, il fattore F ha incorporato per crossing-over alcuni dei geni del cromosoma del ceppo donatore: ceppi lfr, low frequency of recombination
Incorporazione nel fattore F di alcuni geni del cromosoma del ceppo donatore
Attraverso la coniugazione cambiano le caratteristiche sessuali del ceppo accettore
Attraverso la coniugazione cambiano le caratteristiche sessuali del ceppo accettore
Ceppi in cui il fattore F è integrato nel cromosoma sono ceppi Hfr (high frequency of recombination) Segue ricombinazione fra il cromosoma Hfr e quello F-
Ricombinazione in Hfr x F-
Nella coniugazione fra Hfr ed F-, il fattore F è trasferito per ultimo Si può utilizzare questa particolarità per la mappatura genetica
Ricapitolando: F- X F- Non c’è coniugazione F+ x F- Coniugazione, F- F+, ricombinazione rara Hfr x F- Coniugazione, a volte F- Hfr, ricombinazione frequente
Mappatura per coniugazione interrotta
Ciclo dei batteriofagi o fagi I ceppi batterici sono soggetti a infezione da parte di specifici fagi: Per Escherichia coli: T2, T4, T6 e λ
Ciclo litico o lisogenico dei batteriofagi profago
Ciclo litico o lisogenico dei batteriofagi
Trasduzione: trasferimento di DNA fra batteri, mediato da fagi
Trasduzione generalizzata
Trasduzione specializzata
Mappa genetica di E. coli
Riassunto I batteri possono scambiarsi tratti di DNA tramite trasformazione, coniugazione e trasduzione La trasformazione non richiede un contatto fra ceppi batterici vivi, la coniugazione sì La sessualità nella coniugazione è determinata dalla presenza e dalla localizzazione di un fattore F Esperimenti di interruzione della coniugazione permettono di mappare genomi batterici La ricombinazione batterica può anche essere mediata da batteriofagi: trasduzione generalizzata e specializzata