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Complementazione della mutazione hisBp di Streptomyces coelicolor A3(2)

Gli studi sul differenziamento e sulla produzione di antibiotici si basano in gran parte sulla comprensione degli aspetti caratteristici della biologia di Streptomyces; da ciò si deduce che tali studi richiedano un approfondimento delle osservazioni relative alle funzioni di base. Infatti la regolazione di funzioni specifiche può essere interpretata come variazione di un modello applicabile a circostanze più generali. Lo studio di una funzione fondamentale quale è il metabolismo primario, può offrire utili acquisizioni in tal senso. Inoltre gli amminoacidi (sia naturali che non proteinogenici) o intermedi nei loro pathway sono frequentemente precursori di importanti metaboliti secondari. Nei batteri enterici la biosintesi degli amminoacidi è generalmente regolata in maniera precisa. Lo stessi tipo di regolazione non è stata osservata nel genere Streptomyces dove l’espressione dei geni coinvolti nella biosintesi degli amminoacidi sembra essere costitutiva. Un aumento nella sintesi di un amminoacido precursore di un metabolita secondario generalmente ha come risultato, non la repressione dei geni coinvolti nella biosintesi dell’amminoacido ma in una maggiore sintesi di un metabolita secondario; per questo motivo la sintesi dei metaboliti secondari costituisce un “sink” nella sovrespressione di un determinato amminoacido. Sebbene diversi aspetti del metabolismo primario siano stati studiati in dettaglio gli studi sul metabolismo degli amminoacidi sono meno comuni.
In S. coelicolor A3(2) il gene hisBp codifica un enzima, l’istidinol fosfato fosfatasi, che interviene in una delle tappe conclusive della biosintesi dell’amminoacido istidina. Questo gene, in quanto operante nell’ambito del metabolismo primario, è stato da me scelto come oggetto di studio.
Un ulteriore spinta verso questo tipo di ricerche deriva dalla costatazione che, come già detto, i dati bibliografici relativi al metabolismo primario di Streptomyces riguardano quasi esclusivamente geni codificanti enzimi catabolici, mentre sono scarse le informazioni sui geni e sui regolatori delle vie biosintetiche degli amminoacidi.

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3 Caratteristiche generali degli Sreptomiceti Gli Streptomiceti sono batteri Gram positivi del suolo a crescita filamentosa appartenenti all’ordine degli Actinomycetales. L’importanza di questo genere di microrganismi è indubbia nel campo dell’industria farmaceutica in quanto produttori di una serie di metaboliti secondari utilizzati dall’uomo come antibiotici, antitumorali, antielmintici, immunosoppressori ed antifungini. Altri metaboliti vengono inoltre utilizzati nel campo dell’agricoltura in quanto stimolatori della crescita, antiparassitari ed erbicidi. La colonia di uno streptomicete, su terreno solido, mostra una ben definita organizzazione di cellule differenziate che seguono vie, ruoli e destini diversi formando veri e propri “tessuti” (Fig. 1). In una colonia si distinguono: 1. il micelio vegetativo (o micelio substrato) formato da ife che penetrano nel substrato e che conferiscono un aspetto traslucido alla coltura; 2. il micelio aereo, riconoscibile come uno strato opaco superficiale; 3. le spore, formate dalla parte distale delle ife aeree, che formano una patina grigiastra sulla colonia. La colonia si origina dalla germinazione di una spora unigenomica (Fig. 2) dalla quale si sviluppano inizialmente le ife che penetrano nel substrato andando a costituire il micelio vegetativo.

Tesi di Laurea

Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Autore: Francesco Monaco Contatta »

Composta da 65 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.