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Genetica batterica
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Il genoma batterico comprende un cromosoma circolare essenziale contenente geni vitali (house keeping) ed elementi accessori come plasmidi e trasposoni che conferiscono vantaggi adattativi o virulenza. Il DNA è mantenuto compatto nella cellula tramite la super-spiralizzazione regolata da topoisomerasi, mentre si replica per scissione binaria partendo dall'origine oriC in modo semiconservativo. I plasmidi e gli elementi trasponibili permettono il trasferimento orizzontale di geni accessori come quelli della resistenza agli antibiotici o dei fattori di virulenza senza essere indispensabili alla sopravvivenza cellulare, mentre le isole di patogenicità…
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- I geni housekeeping contenuti nel cromosoma batterico circolare ed essenziale garantiscono la sopravvivenza cellulare mentre l'assenza di alterazioni nei plasmidi e negli elementi trasponibili permette adattamenti specifici come lo sviluppo di virulenza o resistenza agli antibiotici.
- Il DNA batterico, pur essendo più grande della cellula ospite, viene mantenuto in uno stato topologico regolato tramite le attività opposte delle topoisomerasi 1 e 2 che gestiscono la super-spiralizzazione necessaria per il confezionamento genetico.
- Durante la replicazione del cromosoma avviata dalla sequenza ori-c, i filamenti si separano in modo bidirezionale producendo cellule figlie clonali grazie alla conservazione di un'elica parentale e della sintesi complementare corrispondente.
- I plasmidi autonomi o integrati come episomi trasportano geni accessori non vitali che codificano per fattori virulenti quali pili, tossine e siderofori, mentre i trasposoni possono spostarsi tra cromosoma e plasmidi alterando la sequenza genica.
- Gli elementi invertibili permettono ai batteri di variare il fenotipo attraverso l'inversione enzimatica del DNA che disorienta i promotori dei geni per fimbrie o flagelli, offrendo un meccanismo efficace di evasione immunitaria dell'ospite.
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