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Trasformazione

La trasformazione è l'assorbimento e l'integrazione del DNA extracellulare nelle cellule. Il contatto cellula-cellula non è richiesto nella trasformazione. Affinché la trasformazione abbia successo, diversi aspetti devono essere soddisfatti:

  • La cellula dovrebbe essere competente

  • Il DNA dovrebbe esistere al di fuori della cellula. Il DNA può essere circolare (plasmide) o lineare.

  • Dopo l'acquisizione, il DNA estraneo deve essere incorporato nel cromosoma o stabilizzato sotto forma di plasmide.

Solo poche specie batteriche (ad es. Neisseria gonorrhoeae) sono in grado di effettuare una trasformazione in condizioni normali di crescita batterica (naturale competente). La competenza dei batteri può essere indotta dalla presenza di peptidi, dallo stato nutrizionale o da altre condizioni stressanti, come la presenza di antibiotici.

Poster che presenta sei fasi di trasformazione. Nella prima fase, denominata legame, un filamento di DNA lineare è attaccato alla parete cellulare dei batteri. Durante la seconda fase, denominata frammentazione, i filamenti di DNA vengono frammentati. Durante la terza fase, denominata trasporto, il DNA viene linearizzato e trasportato attraverso una parete cellulare batterica. Nella quarta fase, l'assorbimento, sono presenti frammenti di DNA lineare all'interno del citoplasma dei batteri. Nella quinta fase, la lisi, quei frammenti possono essere lisati, ovvero distrutti dalla cellula. Nell'ultima fase, chiamata integrazione, i frammenti di DNA che non sono stati distrutti durante la lisi possono essere incorporati nel cromosoma batterico.

Figura 1. Fasi della trasformazione. A destra: batteri Gram-negativi; a sinistra: batteri Gram-positivi. 1) Legame: i filamenti di DNA nudi si legano alle cellule. 2) Frammentazione: gli enzimi delle cellule tagliano il DNA in pezzi più piccoli. 3) Trasporto: La proteina cellulare contribuisce all'acquisizione di DNA nelle cellule (nucleo per gli eucarioti). 4) Assorbimento: il DNA entra con successo nella cellula. Il DNA può essere distrutto (5-Lisi) o incorporato nel genoma (6-Integrazione).

La trasformazione è anche un'importante tecnica biotecnologica. È stata utilizzata per inserire un gene di interesse in una cellula batterica, creando così una cellula ricombinante.

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Articolo
Trasferimento genico orizzontale