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7. GENETICA BATTERICA - Coggle Diagram

- - - - diploidi solo in fase esponenziale
    - - singolo o doppio
        
        se entrambi circolari o entrambi lineari
        uno è definito mega plasmide perché
        l'altro sembrava solo un plasmide accessorio
      - circolare o lineare
- - - - porterebbe alla perdita della
        linea filogenetica e alla morte
  - - - possiedono una parte di genoma stabile
    - - il non patogeno possiede una porzione
        in meno, il patogeno possiede le isole di
        patogenicità, acquisite con l'evoluzione e
        che ne aumentano il genoma
  - - - regione all'estremità ripetuta e
        invertita e regione all'interno ansa
      - segnale di stop
      - a livello del 3'
    - - dimero di timina nella porzione dell'ansa
      - segnale di stop
    - - le estremità coesive si appaiano
        per complementarità
    - - 1
        
        tagliano il singolo filamento
        
        introducono due superavvolgimenti negativi
      - 2
        
        tagliano il doppio filamento
      - gitasi
        
        tagliano il doppio filamento
  - - - SMC
        
        structural maineinance
        of chromosomes
        
        funzioni analoghe agli istoni
      - NAP
        
        nucleotide associate protein
        
        di diverso tipo e peso in base
        alla fase del ciclo cellulare
      - alcune riconoscono regioni
        sul DNA e creano il complesso
        DNA -proteina, utile nella regolazione
        
        elix-turn-elix
        
        2 omodimeri uniti da un giro di
        3 AA (glicina)
        
        una interagisce con il DNA
        
        l'altra stabilizza l'elica di riconoscimento
        
        leucine zipper
        
        due omodimeri a zip
        
        altri due come eliche di
        riconoscimento del DNA
        
        zinc-finger
        
        una porzione (finger) con residuo di zinco
        
        altra porzione (alfa elica) con residui
        di cisteina e riconosce il DNA
- - - - 2 alfa, beta' e beta, omega
        
        core
        
        legano sigma per iniziare
        la denaturazione
      - sigma
        
        riconosce le regioni dei promotori
  - - - t. intrinseci
        
        stem loop + uridine =
        U + ribosio
        
        C-G + A-T
      - t. rho dipendenti
        
        usa ATP per risolvere il filamento
        
        stacca RNA pol da DNA ed mRNA
        portando alla terminazione
      - strutture rilevanti
        
        rRNA
        
        codificato da operone ribosomiale
        
        serie di geni che codificano per
        diversi rRNA separati da ITS
        (intergenic space region)
        
        polisoma
        
        mRNA + ribosomi
        
        trascrive regioni differenti
        legandosi ad mRNA uguali
        
        chaperon molecolari
        
        folding corretto
        
        1°-> DNA j e DNA k
        
        correggono e rallentano
        
        2° gro EL e gro ES
        
        correggono i rallentati
- - - - quando una via metabolica viene
        regolata dal suo stesso prodotto finale
      - processo
        
        schema pag. 90
    - - stesso substrato ma 3 isoforme
        dello stesso enzima
      - ognuna svolge la stessa via metabolica
        ma alla fine si avranno 3 prodotti differenti
    - - l'enzima forma legami con AMP
      - enzima (glutammina sintetasi) ha
        12 sub ognuna che si lega ad 1 AMP
      - l'attività verrà azzerata quanto tutte
        e 12 sono adenilate (legate)
  - - - variazione di fase
        
        flagellina
        
        i batteri la utilizzano per evadere il
        sistema immunitario dell'ospite
      - flagelline alternative
        
        H1 e H2
        
        codificate dai geni fliG (H1) e fljB (H2)
        
        interruttore genico
        
        regola il processo
        
        costituito da DNA che controlla
        uno dei due geni
        
        include il gene hin che codifica
        per una ricombinasi specifica
        
        hin riconosce il segmento di DNA invertibile
        (invertasoma) e lo oriente per fare esprimere
        solo uno dei due geni
    - - DNA antisenso
        
        regione genica produce mRNA che
        verrà tradotto in proteine
      - small RNA
        
        bloccano l'attività dell'mRNA regolare
      - processo: degradazione
        selettiva delle proteine
        
        legge dell' N-terminale
        
        regola la vita media delle proteine
        
        implica il sacrificio di alcune proteine
    - - fattori sigma alternativi
        
        controllo negativo
        
        induzione
        
        repressione
        
        controllo positivo
        
        attivazione
  - - - a livello della trascrizione
        
        induzione
        
        operone degradativo
        
        un repressore viene attivato
        da un induttore
        
        arginina
        
        lattosio
        
        rimane represso se la fonte non è presente
        ma quando si ha la fonte si avvia la sintesi
        degli enzimi degradativi
        
        analisi molecolare
        
        situazione contraria
        
        operone lac possiede
        
        promotore
        
        1 more item...
        
        regolatore
        
        geni strutturali
        
        3 more items...
        
        quando il lattosio è presente l'operone è attivato e trascritto
        
        si ha una regolazione negativa per induzione
        (alolattosio è l'induttore) che lega il repressore
        e lo stacca dall'operatore
        
        il promotore libero legherà l'RNA pol che
        trascriverà contemporaneamente i geni strutturali
        
        repressione
        
        blocca la trascrizione
        
        operoni biosintetici
        
        un repressore può essere attivato
        solo se legato a un co-repressore
        
        operone biosintetico viene represso
        quando la fonte sintetica raggiunge un plateau
        
        analisi molecolare
        
        arginina
        
        1 more item...
        
        triptofano
        
        1 more item...
      - regolazione genica
        trascrizione-traduzione
        
        operone triptofano
        
        per attenuazione
        
        modula la trascrizione andando a bloccarla
        
        leader
        
        regola tutto il processo
        
        composto da 4 regioni
        
        il peptide leader si trova nella1
        
        2, 3, 4 omologhe tra loro
        
        una volta iniziata la trascrizione del segmento
        1 del leader, essa si estende anche
        al 2 e parte la traduzione
        
        quando triptofano
        
        si
        
        si inattiva la trascrizione e si ha attenuazione
        
        struttura stem-loop grazie all'appaiamento di 3 e 4
        che fa da attenuatore e blocca la trascrizione
        
        no
        
        la trascrizione continua e il triptofano
        continua ad essere trascritto e sintetizzato
        
        la trascrizione rallenta al seg. 1,
        il peptide leader non viene tradotto,
        2 e 3 si appaiano e la trascrizione prosegue
        
        perché la regione leader è ricca
        di codoni per il triptofano
        
        a feedback
        
        reversibile perché agisce
        sull'enzima iniziale
        
        contemporaneamente inattiva
        il primo enzima
        
        regioni:
        
        promotore
        
        operatore
        
        leader
        
        geni strutturali
        
        trp E e trpD
        
        1 more item...
        
        trp C, trp A e trp B
        
        regolazione immediatamente successiva
        alla trascrizione che blocca la traduzione
        e quindi la produzione di mRNA
        
        monovano in cui tutto avviene contemporaneamente
    - - operone lac
        
        info generali
        
        sito CRP
        
        ancora più a monte del promotore
        
        attivatore del lattosio
        
        cAMP receptor protein
        
        molecola effettrice: cAMP
        
        si forma a partire dall'ATP
        
        l'adenilato ciclasi la converte in AMP
        
        regolazione
        
        4 tipi
        
        solo gluc
        
        lac non può avviarsi
        
        no lat si gluc
        
        condizione peggiore
        
        niente mRNA
        
        si lat si gluc
        
        condizione media
        
        si mRNA ma non sufficienti concentrazioni
        
        si lat no gluc
        
        tanto mRNA
        
        condizione ideale
        
        regolato sia dal controllo
        negativo che positivo
        
        devono essere entrambi soddisfatti per
        la trascrizione di tutti i geni strutturali
        
        controllo negativo solo in
        presenza di alolattosio
        
        2 tipi di controllo
        
        sito dell'operatore
        
        controllo negativo a carico dell'operatore
        
        repressore ma non lattosio = sintesi
        
        controllo per induzione
        
        parte la trascrizione
        
        sito dell'attivatore
        
        se entrambi le condizioni non sono
        soddisfatte c'è degradazione del lattosio
        
        nel sistema fosfotrasferasi
        
        gli enzimi E1 ed E2 cono connessi
        con lac in due modi differenti
        
        quando E2a fosforila il glucosio in entrata,
        cede ad esso il fosfato perché quando
        il glucosio è fosforilato l'adenilato
        ciclasi è inattivo
        
        in assenza di glucosio E2a è libero e
        attiva l'adenilato ciclasi fosforilandolo.
        si forma cAMP e lac permeasi fa entrare il
        lattosio permettendo il controllo negativo
      - a livello della trascrizione
        
        la proteina attivatore fa legare
        RNApol con promotore incrementando
        la trascrizione di un determinato operone
        
        regulone
        
        insieme di operoni
        
        ognuno col proprio
        promotore
        
        promotori deboli
        
        non corretti al 100%
        
        correlati in processi comuni
        
        regolati dalla stessa
        proteina attivatrice
        
        può essere regolato negativamente
        
        attivatore
        
        si legano il DNA
        
        a monte del promotore
        
        o in regioni molto distanti dal promotore
        
        favorisce il ripiegamento di DNA per
        consentire il legame tra RNApol e promotore
        
        c'è un gene che codifica per l'attivatore
        ma per legarsi ad esso ha bisogno
        di un effettore detto induttore
        
        ordine: attivatore, promotore
        e geni strutturali
        
        SE
        
        controllo positivo
        
        promuove la trascrizione
        
        controllo negativo
        
        la reprimono o la inducono
        
        operone maltosio
        
        3 geni strutturali
        
        malE, malF, malG
        
        promotore debole
        
        la trascrizione non parte o parte in
        tempi diversi per ogni livello
        
        per aumentare la trascrizione i gene
        promuove la sintesi dell'attivatore che si
        lega al promotore grazie al maltosio
        che funge da induttore
      - QUORUM SENSING
        
        sistema di comunicazione e regolazione
        densità-cellulare dipendente
        (in fase esponenziale)
        
        comunicare tra cellule attraverso sostanze
        chimiche come il biofilm regolazione della
        produzione di tossine
        
        competenza (gram+)
        
        permette la trasformazione
        (trasporto orizzontale)
        
        2 molecole coinvolte
        
        induttore (effettrici)
        
        detto autoinduttore
        (induce la sua stassa sintesi)
        
        gram +
        
        peptide
        
        gram -
        
        omoserina lattone acetilato (AHL)
        
        alta concentrazione permette
        il legame con attivatore
        
        attivatori trascrizionali
        
        sistema che sta alla base
        della bioluminescenza
        
        microrganismi detti vibrio fischeri
        
        grazie a operone lux
        
        composto da molti geni
    - - regolazione della
        trascrizione genica
        
        rispondono alle variazioni ambientali
      - vari meccanismi
        
        il più efficiente è la
        repressione da catabolita
        
        regola più di 300 geni
        
        l'attivatore viene legato alla
        molecola effettrice
        
        detta crescita diauxica
        
        due fasi esponenziali
        
        curva detta repressione da catabolita
        
        ogni tipologia svolge una
        particolare attività
        
        sia negativi che positivi
  - - - DNA
        
        implica un diverso tipo di trascrizione
        
        a monte
      - trascrizione e traduzione
        
        agisce come presenza o
        assenza di un enzima
      - post-traduzionale
        
        sull'attività enzimatica
        
        non covalenti
        
        si lega ad altre molecole
        
        covalenti