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VARIABILITà GENETICA E EVOLUZIONE - Coggle Diagram
VARIABILITà GENETICA E EVOLUZIONE
MUTAZIONI
spontanee
durante la replicazione
indotte da inversione/traslocazione
indotte
mutageni chimici (alchilanti, acido nitrico)
fisici (raggi x, uv)
biologici (virus)
tipologie
microlesionali
puntiformi
mut. silente
mut. nonsenso (perdita funzione)
mut. missenso (proteina diversa)
frameshift (inserzione o perdita di poche basi)
scivolamento dello schema di lettura (perdita funzioni proteina)
macrolesionali
delezioni
duplicazioni
inversioni o traslocazioni
effetti sul fenotipo
compatibili
vantaggiose (antibiotico resistenza)
svantaggiose (perdita pigmento)
neutre
letali
RICOMBINAZIONE OMOLOGA
scambio sequenze dna tra molecole con sequenze identiche o simili
regione un comune= regione di omologia (>50-100 pb)
requisiti
regioni dna omologhe
possibilità di formaione legami H tra basi di un'elica e la complementare dell'altro dna
presenza di proteine di ricombinazione
RecA
del complesso RecBCD
crea il ssDNA (nucleasica e elicasica)
del complesso RuvABC(risolvasoma)
risolve il complesso di ricombinazione
lega il ssDNA e svolge il ds DNA in cerca della regione omologa
MECCANISMI DI TRASFERIMENTO
GENICO ORIZZONTALE
traformazione
dna liberato nel terreno da un donatore viene acquisito da un ricevente
capacità di acquisire dna esogeno libero = COMPETENZA
possibilità di rendere competenti in lab
trattamenti chimici (CaCl2 a freddo e shock termico)
elettroporazione (scarica elettrica che fa entrare il dna )(prima le rendo competenti)
si basa su indebolimento di parete e membrane
usata per inserire plasmidi
il DNA entrante o si integra (ricombinazione omologa) o viene degradato
quasi sempre scambio di materale genetico
solo nel caso riceve DNA plasmidico (raro)si ha acquisizione materiale genetico
processo
1)dna rilasciato in seguito a lisi si frammenta (10-15 kb di frammenti)
2) sistema di competenza attivato dal ricevente , dsDNA riconosciuto dada proteine recettoriali
3)frammenti internalizzati come ssDNA protetto legandolo a una proteina specifica delle cellule competenti
4)ssDNA riconosciuto da ReCA e se ci sono regioni di omologia avviene integrazione per ricombinazione omologa
apparato di trasformazione
appendice pilus like che lega dna extracellulare
complesso sulla embrana cito che degrada un'elica e interalizza il ssDNA
trasduzione
trasferimento genico con vettore virale
generalizzata
virus difettivo non infetta ma si integra
coniugazione
donatore con plasmide coniugativo + ricevente senza il plasmide
anche tra specie diverse
vicinanza necessaria , pilo sessuale
plasmide F (fertilità)
regione 'tra' contiene geni per
regolazione
sintesie assemblaggio pilo
formazione e stabilità delle coppie
trasporto DNA
esclusione di superficie
alcuni geni
TraA
pilina
TraG e TraN
per mantenimento contatto tra cellule
TraD
formazione ponte citoplasmatico
TraT e TraS
esclusione di superficie (mascherano siti di legame per pilo e impediscono il ponte per non coniugarsi tra due F+)
TraI
rilassasi
TraC
primasi
processo
1)estrusione del pilo e aggancio bersaglio
2)retrazione pilo e avvicinamento bersaglio
3)formazione ponte citoplasmatico proteico (dna non passa dal pilo)
4)taglio del singolo filamento
5)trasferimento
6)sia donatore che ricevente sintetizzano il complementare
7)separazione
8)ottengo due cellule F+
pilo sessuale
struttura tubulare esposta sulla superficie fatta da copie di PILINA
diversi in base al plasmide
fondamentali per contatto e adesione
dna non passa attraverso
l'avvicinamento è dato dalla sua depolimerizzazione
trasferimento del DNA
inizia in OriT e sempre li il plasmide si circolarizza nel ricevente
contemporaneamente alla rimozione del filamento avviene la sintesi del nuovo
replicazione a cerchio rotante
1)rilassasi taglia un sito specifico di OriT
2)rimane legata al 5' del filamento da trasferire
3)nella cellula ricevente si occupa di riciclizzare il plasmide che farà da stampo per il complementare
plasmidi mobilizzabili
non coniugativi
sfruttano un plasmide coniugativo per trasferirsi
nucleasi propria che taglia in oriT per avvio processo
integrazione plasmide coniugativo
mediante ricombinazione omologa con le sequenze IS o Tn
a seconda della regione di integrazione i geni trasferiti sono diversi
si generano ceppi Hfr (alta frequenza di ricombinazione)
Hfr può trasferire parte del suo cromosoma tramite coniugazione a una F-
la coniugazione si interrompe prima che il trasferimento sia completo
la cellula ricevente rimane F- perche acquisisce geni diversi da quelli plasmidici perche la regione 'tra' è l'ultima che sarebbe trasferita ma si interrompe prima il processo
plasmidi di tipo F'
formati dall'escissione di plasmidi F dal cromosoma contenenti tratti del cromosoma
cellula ricevente durante coniugazione diviene parzialmente diploide
meodiploidia parziale