Post on 23-Dec-2015
description
Sumário
Genética Definição
DNA DNA Bacteriano
Definição
Replicação
Transcrição
Tradução
Código Genético
Variabilidade Alterações Fenotípicas
Alterações Genotípicas
Mutações
Recombinação
Transformação
Transdução
Conjugação
Ângela Veras
Objetivos de Aprendizagem
Analisar os processos que levam a alterações fenotípicas e genotípicas nas bactérias;
Explicar os mecanismos de troca de material genético entre bactérias;
Discutir sobre as mutações e recombinações e sua importância na variabilidade genética das bactérias;
Compreender a importância evolutiva da variabilidade genética na aquisição de fatores de virulência e de resistência a antimicrobianos.
Ângela Veras
Genética Bacteriana
Ângela Veras Estrutura do DNA
Genética
• Estuda a herança e a
variabilidade de um
organismo.
DNA
• Transporta a
informação genética
Genótipo • Potencial hereditário total do
DNA.
Gen
• Sequência do DNA
que codifica uma proteína
Fenótipo
• Expressão do genótipo.
Cr Cromossomo Bacteriano
Cromossomo único Circular DNA de fita dupla Ex. (E.coli 2,3 x 109 d; 3.800 genes).
DNA não Cromossomais
Plasmídeos - sequência de DNA(genes extras), circular, autorreplicativos(seta).
Transposons - fragmentos de DNA, linear, funções semelhantes às dos plasmídeos. “Genes saltadores”.
Ângela Veras
Plasmídeo
Replicação do DNA
Ângela Veras
Semiconservativa –
cada molécula filha
contém uma fita da
molécula parental e uma
recém sintetizada.
Transcrição, tradução
Transcrição
Síntese de RNAm a partir da informação contida no DNA.
Tradução
Decifração do código genético pelos ribossomos.
Código genético – códons (trincas de bases)
Cada códon, especifica um determinado AA
Ex. UGG – triptofano
Ângela Veras
DNA RNAm AA Proteína
Variabilidade
Alterações Fenotípicas Alterações provocadas no fenótipo por fatores ambientais ou por
alterações no genótipo. Morfológicas
Ex. Produção de cápsula/ Klebsiella pneumoniaea – Em meio contendo sacarose – colônias mucóides Na ausência da sacarose – colônias não mucóides.
Culturais Produção de pigmento: Serratia marcescens
Pigmento vermelho - T.A Ausência ou redução na pigmentação - 37 °C
Fisiológica e Bioquímica Resistência a agentes químicos e físicos
Obs: São reversíveis se impostas pelo ambiente. Atingem a toda a população bacteriana. É uma adaptação fisiológica.
Ângela Veras
Variabilidade
Alterações Genotípicas
Alterações no DNA
Mutação – alterações na sequência de nucleotídeos de
um gene alteração na sequência de AA de uma proteína.
Recombinação – processo que leva a uma nova
combinação de genes no genótipo. Requer transferência de material genético entre bactérias por:
Transformação
Transdução
Conjugação
Ângela Veras
Mutações
Mutação Pontual:
Substituição de um nucleotídeo por outro.
Mutação neutra - O códon alterado continua a codificar o mesmo AA Proteína não alterada.
Ex. Se no RNAm AAU AAC = Asparagina
Mutação errônea – O códon alterado codifica um AA diferente proteína alterada.
Ex. Se no RNAm AAU AAG = Lisina
Mutação nonsense – a substituição do nucleotídeo
produz um códon de finalização proteína incompleta.
Ângela Veras
Mutações
Mutação Frameshift – deslocamento do quadro de leitura por adição ou perda de nucleotídeos proteína não funcional.
Ex. Se no RNAm AAU UAU GAG
AAG UUA UGA G
Ângela Veras
Mutações
Fatores determinantes de Mutações
Espontâneas
Induzidas Mutagênicos (luz UV, raios X, Químicos)
Ex Agentes químicos mutagênicos
Ác. Nitroso: remoção de amino grupos de bases
Análogos das bases (2-aminopurina, 5-bromouracil):
Podem ser incorporados ao DNA.
Ângela Veras
Mutantes Tipos de Mutantes Bacterianos
Antibióticos resistentes;
Capacidade metabólica alterada ;
Nutricionalmente deficiente
Prototróficos (selvagem)
Auxotróficos
Alterações na morfologia de colônias;
Produção de pigmentos;
Alteração na composição química da célula
antígeno
Alterações morfológicas.
Ângela Veras
Recombinação
Ângela Veras
DNA circular dupla fita
Célula bacteriana doadora
Lise
liberação de DNA
Fragmentos de DNA
doador
Célula receptora competente
Fragmentos de DNA
doador ligam-se à na
superfície da célula
receptora
DNA doador é
absorvido pela
célula receptora
Recombinação
Célula transformada
Absorção de DNA
solúvel a partir do
meio ambiente
Transformação
Recombinação
Transdução
Ângela Veras
Transferência de material genético, na qual,
um bacteriófago serve como veículo.
Ciclo Lisogênico do Bacteriófago (DNAfd)
1. Entrada do DNA na célula
2. Síntese de proteína repressora precoce
3. Integração do DNA viral.
4. Lisogenia
Inativação do
repressor
Obs. Consequências do ciclo lisogênico:
1. Lisogenia (vantagem evolutiva p/ a
bactéria-Aquisição de genes de virulência);
2.Transdução fágica especializada (um
fragmento de DNA bacteriano situado
próximo ao profago, pode ir junto com o
DNA deste, para compor um novo fago que
poderá infectar outra bactéria).
Recombinação
Conjugação
Ângela Veras
Transferência de material
genético através do pilus
sexual.
Fonte: Tortora
Uma das bactérias mais abundantes na microbiota normal do nosso cólon é a Escherichia coli. Neste habitat, e sob condições normais, ela não causa doença. Entretanto, algumas cepas de E.coli adquiriram fatores que as tornaram capazes de causar doença intestinal. Este é o exemplo da cepa EHEC (E.coli Enterohemorrágica)_que recentemente afetou várias pessoas da Europa, com alguns casos fatais, após a ingestão de broto de feijão contaminados com esta bactéria. Esta cepa adquiriu o gene que codifica uma toxina responsável pelo desenvolvimento da doença muito provavelmente após ter sido lisogenizada por um bacteriófago.
1. Dentre os mecanismos de transferência de material genético entre bactérias, qual o que está implicado neste exemplo?
2. Qual a consequência do evento descrito acima para a E.coli que recebeu o referido gene?
a) Ficará mais resistente a antibióticos;
b) Passará a produzir a toxina e a causar doença;
c) Será destruída pelo bacteriófago;
d) Passará a produzir bacteriófago.
Ângela Veras