04 spora
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SPORA BATTERICA E PROCESSO DI
SPORULAZIONE
Batteri sporigeni
1. Significato biologico del processo di sporulazione
E’ UN PROCESSO DI DIFFERENZIAZIONE
2. Batteri Gram-positiviBacillus ssp.; Clostridium
ssp.
PLETTRIDI CLOSTRIDI BATTRIDI
Clostridium tetani
BacillusClostridium
Le spore batteriche LE SPORE SONO LE FORME DI
VITA PIU’ RESISTENTI CONOSCIUTE
1.ALTE TEMPERATURE
2.RADIAZIONI UV3.INVECCHIAMENTO4.DISINFETTANTI
TERMORESISTENZA:a. DISIDRATAZIONE
b. MINERALIZZAZIONE
ACIDO DIPICOLINICO (DPA). (a). (b) Ruolo del Ca++ nella formazione di complessi di molecole DPA. Il DPA costituisce il 15% del peso secco della spora
Esempi di termoresistenza nelle spore
Clostridium botulinum 330 minuti a 100°C
Clostridium tetani 90minuti a 100°C
Clostridium perfrigens 30 minuti a 100°C
Cellule vegetative : 80°C per 5-10min
La formazione dell’endoaspora è un processo sequenziale
Corteccia
PROCESSO DI SPORULAZIONE
La spora batterica
• Esosporio• Tunica sporale
(strati proteici)• Membrana (est)• Corteccia
(peptidoglicano modificato)
• Parete • Membrana (int)
Core
Differenze tra endospora e cellula vegetativa
Endospora• Resistenza • Rifrangente al microscopio• Scarsa attività enzimatica
(metabolismo ridotto o assente)
• Contenuto di acqua 5-10%• Insensibile al lisozima • Dipicolinato di calcio• Piccole proteine acide
solubili(SASP)
Cellula vegetativa• Non resiste a calore,
UV etc• Non rifrangente• Elevata attività
enzimatica
• Contenuto di acqua 80-90%
• Sensibile al lisozima • Non contiene
dipicolinato ne’ SASP
La formazione della spora
Endospore Cycle, Step 1
Cellula batterica vegetativa
Endospore Cycle, Step 2
Replicazione del patrimonio genetico
Endospore Cycle, Step 3
Formazione del setto sporale
Endospore Cycle, Step 4
Ciascun nucleoide è circondato da una propria membrana
Endospore Cycle, Step 5
Inizio della formazione della prespora
Endospore Cycle, Step 6
La prespora è circondata da due membrane. La molecola di DNA della cellula madre viene degradato
Endospore Cycle, Step 7
Tra le due membrane che circondano la spora inizia la sintesi della corteccia. Viene sintetizzato il dipicolinato di calcio
Endospore Cycle, Step 8
All’esterno della membrana più esterna vengono sintetizzate le tuniche
Endospore Cycle, Step 9
A volte può essere presente uno strato ancora più esterno detto esosporio. La porzione vegetativa della cellula madre viene degradata e la spora rilasciata.
GERMINAZIONE
In presenza di appropriate condizioni ambientali è possibile il passaggio inverso da spora a cellula vegetativa
Endospore Cycle, Step 11
La cellula batterica può riprodursi per fissione binaria.
La sporulazione è un processo differenziativo in cui vengono coinvolti parecchi geni
Nell’espressione dei geni sono coinvolti i fattori
Sigma della RNApolimerasi
Fattori sigma cellula madre: H,E,K
Fattori sigma prespora:
F,G
Cellula madre
prespora
Bacillus thuringiensis
EndosporaEndospora
Cristallo
Cristallo parasporale. I cristalli e le spore del Bacillus thuringiensis possono essere usati come insetticidi naturali in agricoltura .