GENTICA- SCAMBI GENICI 1

Buonasera e buon anno a tutti :) !
Vi faccio gli auguri un po in ritardo e so che dovevo pubblicare un articolo con il tema degli scambi genici ma non sono riuscito a completarlo durante le feste cosi lo dividerò in due parti !

Iniziamo :) come già specificato voglio parlavi degli scambi genici che possono avvenire tra i batteri.
La prima cosa da chiarire è cosa è lo scambio genico, come il nome suggerisce è un fenomeno che avviene quando un batterio cede un segmento circolare di DNA (plasmide) a un secondo batterio.
Ovviamente il segmento di DNA ceduto è precedentemente copiato o come vedremo verrà trasmesso un solo filamento del DNA in modo che poi alla fine del processo entrambe i batteri abbiamo il DNA in questione (infatti trasferendo un solo filamento di DNA del plasmide  la cellula ricevente può trasformarlo in doppia elica proprio come alla cellula donatrice alla quale rimane l'altro filamento, grazie alla regola della complementarietà delle basi azotate.)
All'apparenza può sembrare un processo trascurabile e di poca convenienza ma se ci pensiamo bene  questo scambio genico è il motivo per cui  i batteri riescono a munirsi di parecchi fattori di resistenza.
In un laboratorio è possibile studiare il processo dello scambio genico grazie a dei plasmidi, per esempio se noi coltivassimo un batterio auxotrofo, cioè un microorganismo che ha un gene mutato e che non è in grado di sintetizzare una sostanza fondamentale per la sua sopravvivenza, lo dovremmo far crescere in un terreno ricco e con il substrato che il microorganismo non è in grado di sintetizzare. Con delle metodiche particolari noi possiamo far si che il batterio scambi dei segmenti genici con l'esterno o un altro batterio in modo che il DNA acquistato contenga la sequenza selvatica del gene mutato e che quindi poi possa produrre anche esso l'enzima per la via biosintetica e diventare un batterio prototrofo (cioè in grado di cresce in un terreno minimo)
Per vedere se lo scambio genico è stato efficacie basta poi piastrare il batterio su un terreno senza il substrato che prima era fondamentale per la sua sopravventata, se il microorganismo cresce allora lo scambio genico è avvenuto e la nuova sequenza di DNA ha sostituito il gene difettoso e quindi il microorganismo ora produce il substrato che prima non produceva (il sub strato può essere amminoacido, uno zucchero ecc)
A questo punto della nostra trattazione spero di aver suscitato delle domande critiche nella vostra mente e la prima è come avviene questo scambio genico? con quali meccanismi il batterio accettore incorpora il DNA nel suo pool genetico?
A queste domande ora è necessario dare risposta altrimenti non si può dire di aver compreso questo sottile argomento.
I metodi di scambio genico conosciuti sono essenzialmente tre:  TRASFORMAZIONE, CONIUGAZIONE E TRASDUZIONE.

TRASFORMAZIONE
La trasformazione come abbiamo già detto è uno dei metodi con la quale una cellula batterica riesce a incorporare una certa sequenza genica che si trova nell'ambiente esterno, a volte succede che una cellula  lisi e alcune sequenze geniche si spargano nell'ambiente di cultura, alcuni batteri hanno la capacità di assorbire queste sequenza geniche e incorporarle nel proprio cromosoma o tenerle come plasmidi.
Per far si che una cellula diventi una cellula trasformante è necessario che questa si specializzi ad assorbire materiale genetico extracellulare, e per farlo a volte è necessario sollecitare la cellula mediante tecniche di laboratorio perché per lo più i batteri non aprono spontaneamente la propria membrana cellulare, alcuni batteri però sono in grado di farlo già per loro natura.
In laboratorio i metodi per inserire DNA in un batterio esistono già da qualche anno, ma molti sono costosi, per esempio grazie ad attrezzi particolari e con una precisione al micron sono in grado di mettere di forza una sequenza genica nella cellula, o grazie ad apparecchiature che generano un potenziale elettrico sulla membrana che porta alla formazione di aperture. Esistono invece anche metodi più semplici e praticabili di questi e sono metodiche chimiche, prevedono l'uso del cloruro di calcio che viene assorbito spontaneamente dalla cellula, facendo formare cristalli di questo sale con dei plasmidi al loro interno, quando la cellula assorbe il materiale assorbe anche il plasmide facendo avvenire cosi la trasformazione.
Attenzione però il cloruro di calcio nel tempo  risulta tossico e porta alla moria delle cellule quindi è utile toglierlo nel più breve tempo possibile.
é opportuno chiarire che il DNA esterno non deve essere linearizzato ma sotto forma di plasmide, in altro coso la trasformazione non avviene, inoltre il momento giusto per inserire il plasmide nella soluzione batterica è in una sola determinata condizione fisiologica, cioè quello della crescita esponenziale delle cellule.