Evoluzione del concetto di gene II. La complementazione

Documenti analoghi
Qual è la natura del gene? Il gene controlla uno o più caratteri (fenotipo) - Qual è la struttura del gene? Il gene e fatto di DNA - Cosa produce un

Microbiologia. virus procarioti eucarioti (funghi, alghe)

Anche i batteri fanno. (cioe si scambiano geni!)

Il genoma dei batteri

w arg w arg w arg w arg w + w + w arg w + + arg + + w arg arg + arg w arg w + w + + arg + arg

La genetica batterica: Trasformazone, Coniugazione e Trasduzione

LE CELLULE HFR Nella coniugazione fra cellule Hfr e F -, il fattore F integrato nel cromosoma subisce un interruzione e l estremità del filamento inte

La regina Vittoria d Inghilterra ( )

Genetica dei procarioti. procarioti

Dato un individuo eterozigote AaBbCc per tre loci come possono distribuirsi i gameti?

GENETICA. La mappatura dei cromosomi eucariotici mediante la ricombinazione

I gameti prodotti saranno:

Mappatura di due geni associati

NB. SE QUESTO ESERCIZIO NON VIENE SVOLTO (O SE IL PUNTEGGIO È <5), LA PROVA SARÀ CONSIDERATA NULLA.

Genetica batterica (Mappe genetiche in batteri)

GENETICA DEI BATTERI E DEI VIRUS

Corso di Genetica -Lezione 8- Cenci

CONIUGAZIONE BATTERICA

Genetica di virus e batteri

MECCANISMI DI VARIABILITA GENETICA

Cosa sono i virus? Cosa sono i virus? Cosa sono i virus? I virus sono virus. dal punto di vista della cellula e dell organismo infettato

I VIRUS. Tutti i virus esistono in due stati: EXTRACELLULARE e INTRACELLULARE. Nel primo caso si parla comnemente di virioni o particelle virali.

La nuova biologia.blu

Il DNA mobile rappresenta una componente importante del genoma eucariotico e procariotico

CORSO DI GENETICA. Roberto Piergentili. Università di Urbino Carlo Bo LA NATURA DEL GENE

Ricombinazione di geni associati sullo stesso cromosoma e mappe genetiche

La mappatura dei geni umani. SCOPO conoscere la localizzazione dei geni per identificarne la struttura e la funzione

MODELLO SCHEDA INSEGNAMENTO

Il processo di regolazione dell espressione genica è critico per tutti gli organismi.

Assemblaggio del capside e impacchettamento del genoma

Regolazione dell espressione genica nei batteri e nei batteriofagi

MITOSI E MEIOSI. Esercizio n.1

mrna + 20 aminoacidi In vitro nulla

Importanza della genetica dei microrganismi

Rispondere alle domande Vero/Falso e alle Domande a scelta multipla apponendo una crocetta sulla risposta giusta.

I MECCANISMI ALLA BASE DEL CROSSING OVER

Parte I I principi fondamentali della clonazione dei geni e dell analisi del DNA

BIOTECNOLOGIE ANIMALI: LINKAGE E MARCATORI

Mendel e l ereditarietà. Anna Onofri

Regolazione dell espressione genica. Corso di Laurea in Scienze Biologiche Genetica Regolazione dell espressione genica

Il TRAFERIMENTO GENICO E LA RICOMBINAZIONE GENETICA. I batteri possiedono anche materiale genetico Extra-cromosomale.

Mendel aveva scoperto le regole fondamentali dell ereditarietà nel 1866, ma non aveva la minima idea riguardo la natura fisica dell informazione

Mendel aveva scoperto le regole fondamentali dell ereditarietà nel 1866, ma non aveva la minima idea riguardo la natura fisica dell informazione

Con quale probabilità si formano gameti aploidi da uno spermatocita I/oocita I triploide, se il numero aploide di cromosomi è 9?

8. La genetica studia la trasmissione dei caratteri ereditari

ALLELI, forme alternative di un gene. Alleli, forme alternative di un gene. Alleli, forme alternative di un gene

Individuazione ed analisi delle mutazioni

QUANTI MECCANISMI DI REGOLAZIONE DELL ESPRESSIONE GENICA ESISTONO?

Da Mendel ai modelli di ereditarietà

GENETICA. Modulo di 6 CFU. Esame integrato di BIOCHIMICA&GENETICA Secondo anno del corso di laurea triennale in SCIENZE AMBIENTALI

Lezione 1 secondo semestre mercoledi 3 Marzo

Strumenti della Genetica Molecolare Umana (2) Capitoli 6-7-8

I paleontologi utilizzano numerosi metodi per la datazione dei fossili. Datazione relativa Scala temporale geologica

Mendelismo, teoria cromosomica dell eredità, interazioni tra geni, un gene-un enzima, complementazione.

10. CONCATENAZIONE GENICA

DEFINIZIONE DI SPECIE: complesso di individui con uguali caratteristiche e che riproducendosi danno individui fertili.

CORSO DI LAUREA IN SCIENZE BIOLOGICHE ANNO ACCADEMICO CORSO DI GENETICA

CORSO DI MICROBIOLOGIA GENERALE, BIOTECNOLOGIE MICROBICHE ED ELEMENTI DI MICROBIOLOGIA MEDICA

GENOTIPO: costituzione genetica di un individuo (sia riferito ad un singolo gene, sia all insieme dei suoi geni).

LA VARIABILITA CROMOSOMICA. Tutti i tessuti di un organismo (eccetto i gameti) in genere possiedono il medesimo assetto cromosomico.

La frequenza di crossing-over varia normalmente nei diversi segmenti del cromosoma, ma e un evento che si puo' facilmente prevedere fra due qualunque

SCIENZE BIOLOGICHE GENETICA CON ESERCITAZIONI B Discipline biomolecolari. 1 semestre Facoltativa Voto in trentesimi

Corso di Genetica aa 17/18 (Prof. Anna Poma) per LT Scienze Biologiche e Biotecnologie

Erosione genetica e biodiversità

ESERCITAZIONI. II. ee rr. Ee Rr

Ampliamenti delle leggi di Mendel

On the Origin of Species by Means of Natural Selection, 1859

Materiale genetico presente nella cellula batterica. Cromosoma batterico Plasmidi Elementi genetici trasponibili DNA fagico

Differenze tra procarioti e eucarioti

I batteriofagi. Gli enzimi di restrizione

La teoria cromosomica dell'ereditarietà mette in relazione il comportamento dei cromosomi con l'eredità dei caratteri secondo Mendel

Trasformazione : l uccisione di una cellula non distrugge il DNA che mantiene le sue proprietà, nel caso penetri in una nuova cellula batterica.

CAPITOLO 3 ASSOCIAZIONE, SCAMBIO E MAPPE GENETICHE LIGUORI EDITORE

Cromosoma batterico Plasmidi Elementi genetici trasponibili DNA fagico

Le classi fenotipiche F2 così ottenute sono compatibili con una ipotesi di geni indipendenti? Motivare la vostra conclusione.

MENDEL E LE SUE LEGGI

HP sull origine dei virus

Legge di Hardy-Weinberg

Genetica per studenti di Matematica

Lezione 3. I geni nelle popolazioni. Lezione modificata da Rosenblum

UNITA DI COMPLEMENTAZIONE NELL UOMO: ALBINISMO E SORDITA

TEST GENETICA 17/09/07 Cognome e nome Corso di Laurea N. matricola o Documento di identità

N.B. Queste sono solo alcune delle possibili domande d esame.

R.J.Brooker, Principi di genetica Copyright 2010 The McGraw-Hill Companies S.r.l., Publishing Group Italia

C.L. in TECNICHE DI FISIOPATOLOGIA CARDIOCIRCOLATORIA E PERFUSIONE CARDIOVASCOLARE C.I. Medicina Microbiologica AA Genetica batterica

Mendel, il padre della genetica

CORSO DI GENETICA. Roberto Piergentili. Università di Urbino Carlo Bo REPLICAZIONE E COMPOSIZIONE DEL DNA

Obiettivi della genomica

- Riproduzione riservata - 1

Corso di Genetica -Lezione 4- Cenci

Imprinting I. Lezione 16. By NA 1

CAPITOLO 7 MUTAZIONI ED ELEMENTI GENETICI MOBILI LIGUORI EDITORE

CLONAZIONE. CLONAZIONE DI UN GENE: TECNICA DEL DNA RICOMBINANTE (vedi dispensa specifica su culture cellulari e tecnica DNA ricombinante)

CAPITOLO 11: Mendel e la genetica classica

Riproduzione e sessualità sono inscindibili?

LA MUTAZIONE GENETICA

ULSS 2 INCONTRA I mercoledì della Salute

Vale a dire le proporzioni di ciascun allele sul totale degli alleli di quel locus nella popolazione

ESERCIZI DI GENETICA Prof.CICCARESE a.a.2008/2009

GENOMA. Analisi di sequenze -- Analisi di espressione -- Funzione delle proteine CONTENUTO FUNZIONE. Progetti genoma in centinaia di organismi

Transcript:

Evoluzione del concetto di gene II La complementazione

Un gene = un polipeptide Definizione scarsamente operativa perché in un organismo complesso non è possibile corrrelare ogni segmento di DNA con uno specifico polipeptide tra i tanti prodotti. Meglio utilizzare un approccio genetico piuttosto che biochimico Test di complementazione introdotto da Ed Lewis e rielanorato da S. Benzer per definire sperimentalmente il concetto di gene nel fago T4

Per verificare se due mutazioni sono a carico dello stesso gene (e quindi sono alleliche) o se sono a carico di geni diversi si usa il test di complementazione o test cis-trans o test di allelismo

Mappatura del genoma fagico

Fenotipi fagici placche di lisi e specificità d ospite (ceppo batterico che un fago è in grado di lisare)

Marcatori del fago T2: h+ lisa il ceppo B di coli ma non il ceppob/2 ceppo B h lisa sia il ceppo B che il B/2 r+ placche piccole con margini indistinti r placche grandi con margini netti quando fagi h+ crescono su uno strato misto di cellule B e B/2 formano placche torbide perchè lisano solo B e i batteri B2 crescono nelle placche provocando torbidità delle placche. I fagi h formano invece placche chiare

Il lisato si piastra su una miscela di ceppi B e B/2

Frequenza di ricombinazione tra h ed r = placche (h+ r + ) + (h r ) placche totali x 100

Come di effettua il test di complementazione nei fagi?

Esempio: test di complementazione tra mutazioni del gene rii del fago T4 I fagi mutanti rii producono placche grandi con margini netti ; sono in grado di lisare il ceppo B di E.coli ma non il ceppo K(λ). I fagi selvatici rii+ producono placche piccole con margini irregolari; sono in grado di lisare sia il ceppo B di E.coli che il ceppo K(λ). Per fare il test di complementazione tra due fagi mutanti rii (es. rii 1 e rii 2 ) si fa una doppia infezione (o infezione mista) su K(λ) e si verifica se avviene la lisi oppure no. I fagi dei due ceppi mutanti vengono piastrati ad alta molteplicità di infezione cioè ad un concentrazione elevata in modo che i batteri vengono infettati contemporamenamente da entrambi i tipi di mutanti

Se si ha la lisi delle cellule K(λ) vuol dire che le mutazioni sono a carico di geni diversi e pertanto complementano. Se non si osserva lisi le mutazioni sono a carico dello stesso gene e di conseguenza non complementano

Un gene o cistrone è la regione genetica all interno della quale non c è complementazione tra mutazioni Il cistrone è l unità di funzione

Il cistrone prende il nome dal test di complementazione che si chiama test cis-trans m1 trans + m1 cis m2 + m2 + + complementazione m1 trans + m2 + assenza di complementazione complementazione cis m1 + m2 + + complementazione

Test di complementazione in Drosophila

Nei batteri il test si effettua costruendo diploidi parziali stabili mediante sesduzione

Mediante il test di complementazione è possibile definire il gene come unità di funzione

La struttura fine del gene

Benzer (negli anni 50 ) utilizzò un sistema molto sensibile per mettere in evidenza la ricombinazione intragenica (il fago T4) e costruì una mappa genetica dettagliata di siti all interno del gene rii La sensibilità del sistema era data dal fatto che i fagi producono progenie molto numerosa pertanto era possibile mettere in evidenza eventi di ricombinazione rari come quelli che si potrebbero verificare all interno di un gene

Che differenza c è tra complementazione e ricombinazione? Nella complementazione i genotipi della progenie fagica rimangono mutanti come quelli dei genitori. Avviene solo un mescolamento di prodotti genici o Nella ricombinazione i genotipi della progenie sono diversi da quelli dei genitori riia riib riia riib

Analisi genetica della progenie fagica La progenie fagica si piastra su Complementazione E.coli B tutti i fagi formano placche (titolo elevato) E.coli K(λ) non si osserva formazione di placche Ricombinazione tutti i fagi formano placche (titolo molto basso) formano placche la metà dei fagi (i selvatici) che lisano B. I doppi mutanti non formano placche

Benzer isolò circa 3000 mutanti rii e li saggiò a coppie per vedere se erano allelici o no K(λ) B rii assenza di lisi placche grandi margini netti rii + placche piccole margini irregolari placche piccole margini irregolari

Benzer fece delle doppie infezioni nel ceppo di E. coli K(λ) Dai dati di complementazione capì che le mutazioni rii mappavano in due unità di funzione il cistrone A ed il cistrone B I mutanti del cistrone A non complementavano tra loro ma complementavano con tutti i mutanti del cistrone B. I mutanti del cistrone B non complementavano tra loro ma complementavano con tutti i mutanti del cistrone A.

cistrone A cistrone B rii Il numero dei mutanti assegnati a ciascun cistrone risultò più o meno lo stesso (circa 1500) Benzer fece doppie infezioni con coppie di mutanti rii (tutti appartenenti allo stesso cistrone) sul ceppo B ed il lisato fagico ottenuto lo piastrò sul ceppo K(λ) (sul quale potevano crescere solo i ricombinanti selvatici) ed ottenne ricombinanti selvatici che si erano originati da ricombinazione intragenica.

I dati di Benzer confermarono che la ricombinazione può avvenire anche tra siti all interno di uno stesso gene. (Questi siti furono chiamati reconi) frequenza di ricombinazione tra due alleli = ricombinanti rii+ x 2 numero totale della progenie numero di placche presenti sul ceppo B

Benzer non osservò mai frequenze di ricombinazione inferiori allo 0,01% anche se il suo sistema era in grado di mettere in evidenza anche frequenze di ricombinazione dello 0,0001%. Ciò suggeriva l esistenza di un limite fisico al di sotto del quale non può avvenire ricombinazione. Successivamente si capì che il limite fisico definito dalla la più piccola unità di ricombinazione (il recone) coincideva con la singola coppia nucleotidica