Genética bacteriana

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GENÉTICA BACTERIANA
Microbiologia Aplicada
Genética
■ É a ciência da hereditariedade dos organismos
Ela estuda:
■ Como a informação genética é replicada e passada para as gerações 
seguintes
■ Como a expressão de sua informação determina as características de 
um organismo
Genética bacteriana 
■ Genoma: toda a informação genética 
do organismo, contido no cromossomo 
e plasmídeos
■ Cromossomo: estrutura composta por 
proteínas e DNA, o qual contém os 
genes
■ Genes: segmentos do DNA que 
codificam produtos específicos
Dna e cromossomo bacteriano
DNA bacteriano
■ Menor que o DNA eucariótico
■ Dupla cadeia de nucleotídeos (A-T, C-G), em forma de hélice
■ Molécula única e circular
■ Associada a proteínas (não-histonas)
■ Disperso no citoplasma (nucleóide)
■ Haplóide (apenas um conjunto de genes)
Dna e cromossomo bacteriano
■ Genes organizados na forma de operon
– Agrupamento de genes estruturais localizados em 
sequência no cromossomo bacteriano que são 
regulados em conjunto
Plasmídeo bacteriano
■ Molécula de DNA extra
– DNA dupla fita e circular
■ Menor que o cromossomo
■ Se replicar de forma independente
■ Função proteger a bactéria
Plasmídeo bacteriano
Informação genética não essencial, mas que pode ser vantajosa
■ Resistência a antibióticos, metais pesados ou toxinas celulares 
■ Codificação de enzimas para a degradação de compostos 
incomuns: sobrevivência da bactéria em condições adversas 
(Pseudomonas)
■ Codificação de proteínas que aumentam a patogenicidade da 
bactéria ou a produção de toxinas (E. coli)
■ Produção de bacteriocinas (matam outras bactérias)
Plasmídeo bacteriano
Replicação independente do cromossomo
– Pode ser replicado quando a célula 
bacteriana se divide
– Durante o processo de conjugação 
(transferência de plasmídeo para 
outra célula)
transposons
■ DNA extra-cromossomal: codificam caracteres 
não essenciais
■ “Genes saltadores” ou sequências de inserção
■ Pequenos segmentos lineares de DNA que 
podem mudar de posição
■ Transposases: enzimas que permitem a
transposição
■ Não se autoduplicam
■ Podem causar mutações
Variabilidade genética
As bactérias apresentam dois mecanismos de variabilidade 
genética:
■ Mutação
■ Recombinação
Mutação
■ Alterações na sequência de nucleotídeos podendo modificar o 
produto
■ São irreversíveis (a maioria)
■ Ocorre durante a replicação do cromossomo bacteriano
Podem ser:
■ Espontâneas (erros durante a replicação do DNA)
■ Induzidas (radiação, agentes químicos)
Mutação
Podem ser detectadas por variações em processos bioquímicos ou por 
variações fenotípicas
■ Síntese de fatores de crescimento
■ Tolerância a drogas
■ Produção de estruturas (pili, flagelo, cápsula)
■ Variações da forma
■ Sensíveis a temperatura
Mutação
Podem ser:
■ Pontuais: resultado de substituições
em pares de bases envolvendo
apenas um ou alguns poucos
nucleotídeos
– Provocam mutações silenciosas
Mutação
Podem ser:
■ Por inserção: adição de uma ou mais 
bases
■ Por deleção: perda de uma ou mais 
bases
Alteram a sequência primária do 
polipeptídeo codificado de forma 
significativa
Recombinação genética
Transferência gênica em bactérias
Três mecanismos de troca genética são conhecidos em procariotos: 
■ Transformação
■ Conjugação
■ Transdução
Transformação
■ DNA livre é incorporado em uma 
célula receptora, podendo 
promover alterações genéticas
■ Capacidade determinada 
geneticamente
Conjugação
■ Transferência de DNA envolvendo o 
contato entre duas células 
bacterianas
■ É mediada por um plasmídio (fator 
F)
■ A célula que contém o fator F é 
denominada F+ (doadora), e a célula 
sem fator F é chamada de F-
(receptora)
Transdução
■ Incorporação de DNA de outra célula bacteriana tendo como vetor um 
bacteriófago
■ No processo de formação de novas partículas virais, pode ser 
incorporado algum DNA do cromossomo da célula hospedeira
■ Quando estes vírus infectam novas células, a célula receptora pode 
adquirir nova informação genética
transdução
Recombinação
■ Troca de material genético entre duas células, formando 
novas combinações gênicas através do rearranjo entre 
genes ou parte desses
■ Contribui para a diversidade genética da população 
■ É um evento raro
Fluxo da informação
Muito Obrigada!!