Genetica dei virus e dei batteri
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Genetica dei virus e dei batteri. Il DNA virale può diventare parte del cromosoma ospite. I virus possono essere considerati come geni impacchettati in proteine. I virus possono riprodursi solo all’interno di una cellula, utilizzandone le strutture e l’energia.

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Genetica dei virus e dei batteri

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Presentation Transcript


Genetica dei virus e dei batteri

Genetica dei virus e dei batteri


Genetica dei virus e dei batteri

Il DNA virale può diventare parte del cromosoma ospite

  • I virus possono essere considerati come geni impacchettati in proteine.

  • I virus possono riprodursi solo all’interno di una cellula, utilizzandone le strutture e l’energia.


Genetica dei virus e dei batteri

  • Nel ciclo litico, quando il DNA fagico entra in un batterio, è duplicato, trascritto e tradotto.

  • Il nuovo DNA virale e le nuove proteine sintetizzate vengono poi usate per assemblare nuovi fagi che si liberano dalla cellula ospite quando questa si rompe.


Genetica dei virus e dei batteri

  • Nel ciclo lisogeno la duplicazione del DNA virale avviene senza la produzione di nuovi fagi e senza la morte della cellula ospite.

  • Il DNA fagico si integra in quello della cellula ospite (profago) e viene trasferito alle cellule figlie con la riproduzione della cellula ospite che duplica il DNA profagico insieme al proprio.

  • I profagi possono rimanere nelle cellule batteriche per sempre ma, in particolari condizioni ambientali, un profago può staccarsi dal suo cromosoma ospite e iniziare un ciclo litico.


Genetica dei virus e dei batteri

Il fago si attacca alla cellula

1

In un fago esistono due tipi di cicli riproduttivi:

1

Cromosoma batterico

DNA del fago

La cellula si

rompe liberando

i fagi

Il fago inietta DNA

7

2

Numerose

divisioni cellulari

4

Ciclo litico

Ciclo lisogeno

Si assemblano i fagi

Il batterio lisogeno si riproduce

normalmente, duplicando il profago

a ogni divisione cellulare

Il DNA fagico

assume un aspetto circolare

Profago

3

5

6

OPPURE

Il DNA fagico si inserisce

nel cromosoma batterico per ricombinazione

Vengono sintetizzati

nuovo DNA fagico e nuove proteine


Genetica dei virus e dei batteri

Involucro esterno

RNA

Rivestimento proteico

Estroflessione glicoproteica

Molti virus sono causa di malattie negli animali

  • Molti virus che infettano gli animali e le piante causano malattie.

  • Molti, come il virus dell’influenza, hanno come materiale genetico l’RNA al posto del DNA.


Genetica dei virus e dei batteri

Ingresso

1

Eliminazione

del rivestimento

2

Sintesi di RNA

3

Sintesi di

proteine

Sintesi di RNA

4

5

Assemblaggio

6

Uscita

Uscita

7

7

VIRUS

Glicoproteina

  • usano parte della membrana della cellula ospite come rivestimento protettivo;

  • possono rimanere latenti nel corpo dell’ospite per lunghi periodi.

Rivestimento proteico

RNA virale

(genoma)

Involucro esterno

Membrana plasmatica

della cellula ospite

Alcuni virus che infettano le cellule animali

Viral RNA(genome)

mRNA

Filamento

stampo

Nuovo genoma

virale

Nuove

proteine virali


Genetica dei virus e dei batteri

RNA

Proteine

La maggior parte delle virosi che infettano le cellule vegetali:

  • è costituita da virus a RNA;

  • entra nei propri ospiti attraverso delle ferite nei loro rivestimenti esterni.

Le malattie virali delle piante


Genetica dei virus e dei batteri

L’umanità deve affrontare la comparsa di nuovi virus

Colorizzata TEM 370 000

Colorizzata TEM 50 000


Genetica dei virus e dei batteri

Involucro esterno

Glicoproteina

Rivestimento proteico

RNA

(due filamenti

identici)

Trascrittasi inversa

Il virus dell’AIDS assembla il DNA utilizzando l’RNA come stampo

Il virus dell’AIDS (HIV) è un retrovirus.


Genetica dei virus e dei batteri

All’interno di una cellula, l’HIV usa il proprio RNA come stampo per produrre DNA da inserire nel DNA cromosomico dell’ospite.

CITOPLASMA

RNA virale

1

NUCLEO

DNA

cromosomico

Filamento

di DNA

2

DNA

a doppio

filamento

3

DNA del

provirus

4

5

RNA virale

e proteine

RNA

6


Genetica dei virus e dei batteri

Ponte citoplasmatico

DNA che entra

nella cellula

Fago

Phage

Frammento di DNA

appartenente a un’altra

cellula batterica

Frammento di

DNA appartenente

a una cellula

batterica

(precedente

ospite del fago)

Pili

sessuali

Cromosoma batterico

(DNA)

Cellula donatrice

(maschio)

Cellula ricevente

(femmina)

TRASFORMAZIONE

TRASDUZIONE

CONIUGAZIONE

In natura i batteri possono trasferire il DNA in tre modi diversi

I batteri possono trasferire geni da una cellula all’altra attraverso tre processi: trasformazione, trasduzione o coniugazione.


Genetica dei virus e dei batteri

DNA demolito

Inserzioni

DNA trasferito

Cromosoma

ricombinante

Cromosoma

della cellula ricevente

Una volta che il nuovo DNA entra in una cellula batterica, una parte di esso può essere integrata nel cromosoma della cellule ricevente.


Genetica dei virus e dei batteri

I plasmidi batterici possono essere utilizzati per trasferire i geni

  • I plasmidi sono piccole molecole circolari di DNA separate dal più grande cromosoma batterico.

  • Alcuni plasmidi possono favorire la coniugazione e passare in un’altra cellula.


Genetica dei virus e dei batteri

Fattore F

(integrato)

Batterio «maschio» donatore

Origine della duplicazione

Cromosoma batterico

Il fattore F inizia la duplicazione

e il trasferimento del DNA

Cellula ricevente

Solo una parte del cromosoma

si trasferisce

Colorizzata TEM 2000

Plasmidi

Può avvenire

la ricombinazione

Fattore F (plasmide)

I plasmidi possono servire come trasportatori per trasferire i geni.

Batterio «maschio» donatore

Cromosoma batterico

Il fattore F inizia

la duplicazione e il trasferimento

Il plasmide completa

il trasferimento e assume

di nuovo la forma circolare

La cellula

diventa «maschio»


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