Chlamydomonas reinhardtii
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 C.reinhardtii osservata al SEM (10000x) |
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| Classificazione scientifica | |||||||||||||||||||||
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| Nomenclatura binomiale | |||||||||||||||||||||
| Chlamydomonas reinhardtii Pierre Clement Augustin Dangeard |
Chlamydomonas reinhardtii è un'alga eucariote unicellulare, di circa 10 micron di diametro, che si muove servendosi di due flagelli (lunghi circa 10 micron). Va precisato che non ha nulla a che fare con il batterio Chlamydia trachomatis, responsabile della nota malattia venerea.
Indice |
[modifica] Caratteristiche e ciclo vitale
C.reinhardtii è molto presente nel suolo e nei bacini di acqua dolce. Presenta una parete cellulare, un ampio cloroplasto ed un occhio (il pirenoide) sensibile alla luce. In genere le varie specie di Chlamydomonas possono essere coltivate in un terreno minimo (con sali inorganici) in presenza di luce (per avviare la fotosintesi). Se somministrato acido acetico, possono crescere anche al buio.
C.reinhardtii è presente per la maggior parte sotto forma di cellule vegetative flagellate, aploidi, con 17 piccoli cromosomi (per un genoma di circa 100 milioni di paia di basi). Se le cellule perdono la fonte di azoto, si formano gameti aploidi. Ci sono due tipi sessuali, identici all'osservazione, chiamati mt(+) e mt(-), che possono fondere e formare uno zigote diploide. Lo zigote non è flagellato, ma rimane dormiente nel suolo: se esposto alla luce, può andare incontro alla meiosi, rilasciando quattro cellule aploidi flagellate, che riprendono la fase vegetativa.
C.reinhardtii è spesso chiamato lievito verde, dal momento che è fotosintetico (e quindi autotrofo), ma presenta caratteristiche molto simili a quelli dei lieviti (come Saccharomyces cerevisiae). Forma agevolmente colonie su piastra, presenta due tipi sessuali (può crescere sia in forma aploide che diploide), permette l'analisi delle tetradi (scoperte proprio in Chlamydomonas) durante la riproduzione e ha una crescita molto rapida (una generazione dura circa 5 ore). In condizioni di crescita ottimali, la cellula può andare incontro anche a due o tre mitosi prima che le cellule figlie vengano rilasciate all'esterno della parete della cellula madre. All'analisi dell'osservatore, così, da un singolo evento riproduttivo sembrano essere prodotte 4-8 cellule figlie.
[modifica] C.reinhardtii come organismo modello
La linea cellulare considerata wild-type per l'organismo è chiamata c137 ed è di tipo sessuale mt+. La sua origine non è certa, ma si crede che sia stata raccolta in un campo nel New England negli anni 40. Sono noti molti mutanti di C. reinhardtii. I mutanti sono uno strumento utile per studiare un gran numero di processi biologici, come:
- il movimento attraverso flagelli e la regolazione della loro lunghezza;
- la risposta della cellula agli stimoli luminosi;
- i meccanismi di riconoscimento tra due o più cellule;
- la regolazione dell'espressione genica;
- la formazione e l'eredità del cloroplasto;
- la risposta alle variazioni di concentrazione dei sali inorganici presenti.
Per questi motivi, C.reinhardtii è un organismo modello che sta raccogliendo sempre più successo nella comunità scientifica: questa alga è diventato infatti un piccolo caso scientifico, con oltre 100 grandi laboratori nel mondo che hanno iniziato ad usarlo nel giro di pochi anni. La sua attrattiva è aumentata ulteriormente in seguito alla pubblicazione di dati riguardanti il suo genoma. Una prima parte di esso, infatti, è stato diffuso nel febbraio 2003 dal Joint Genome Institute del Dipartimento dell'Energia americano. Sono disponibili le sequenze del genoma nucleare dell'organismo, quasi interamente completato, e quelle dei suoi mitocondri (~15.8 Kb) e dei cloroplasti (~200 Kb). É inoltre disponibile un grande numero di cDNA di sequenze espresse e di ESTs.
[modifica] Trasformazione di C. reinhardtii
C. reinhardtii è un organismo molto maneggevole in laboratorio: ciò rende possibili numerose applicazioni biotecnologiche. É infatti un'organismo molto semplice da trasformare: la trasformazione può avvenire attraverso ricombinazione omologa nel cloroplasto e non omologa nel nucleo. Il DNA nucleare viene comunemente trasformato attraverso elettroporazione. Il genoma del cloroplasto può essere trasformato, invece, attraverso un approccio biobalistico, sparando microproiettili di DNA nell'organello. Tali procedure rappresentano infatti la via più efficiente di trasformazione del cloroplasto. Ciò è probabilmente dovuto al fatto che il cloroplasto occupa più della metà del volume della cellula, fornendo così al proiettile un bersaglio molto ampio.
[modifica] Collegamenti esterni
- (EN) Domande comuni su Chlamydomonas reinhardtii
- (EN) Chlamy.org: banca dati della Duke University contenente informazioni genomiche, genetiche, bibliografiche su Chlamydomonas e sulle sue colture cellulari
- (EN) Sito su C.reinhardtii orientato all'insegnamento
