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6- O que é conversão fágica e cite um exemplo que demonstre a importância deste processo para a clínica humana. A conversão fágica é a alteração do fenótipo de uma célula hospedeira decorrente da lisogenização. Quando um fago temperado normal lisogeniza uma célula e torna-se um prófago, a célula adquire imunidade contra uma nova infecção pelo mesmo tipo de fago. Tal tipo de imunidade pode ser considerada, por si só, uma alteração no fenótipo. No entanto, outras alterações fenotípicas, não relacionadas à imunidade contra fagos, são frequentemente observadas em células lisogenizadas. Um exemplo para demostrar a importância da conversão fágica é que envolve uma alteração na estrutura de um polissacarídeo presente na superfície celular de Salmonella enterica sorovar anatum, quando lisogenizada pelo fago. Neste casos, os genes responsáveis pelas alterações encontravam-se, como parte integral, no genoma viral, sendo, portanto, transferidos automaticamente pela infecção fágica e lisogenização. A lisogenia provavelmente traz um grande valor seletivo à célula hospedeira, uma vez que confere resistência à infecção por vírus do mesmo tipo. A conversão fágica pode também apresentar importância evolutiva considerável, uma vez que resulta em alterações genéticas eficientes das células hospedeiras. MADIGAN, Michael T. et al. Microbiologia de Brock. 14. ed. Porto Alegre: ArtMed, 2016. 7- O que é pilus e qual a sua função? O pilus estabelece um contato específico com um receptor na célula receptora, sendo então retraído pela despolimerização de suas subunidades. Esse processo aproxima as duas células. Após esse processo, as células doadora e receptora permanecem em contato por meio de proteínas de ligação localizadas na membrana externa de cada uma das células envolvidas. O DNA é então transferido da célula doadora para a receptora, através dessa junção de conjugação. MADIGAN, Michael T. et al. Microbiologia de Brock. 14. ed. Porto Alegre: ArtMed, 2016. 8- O que são plasmídeos e como estes elementos impactam a capacidade de adaptação bacteriana? Plasmídeos são moléculas de DNA que existem separadamente do cromossomo e podem conferir uma vantagem de crescimento seletiva em determinadas condições. A maioria dos plasmídeos é constituída por DNA de dupla-fita e, embora grande parte deles exiba configuração circular, alguns são lineares. Os plasmídeos são normalmente muito menores que os cromossomos. Microrganismos patogênicos possuem uma variedade de características que os permitem colonizarem hospedeiros e estabelecer infecções. As duas principais características envolvidas na virulência (capacidade de provocar doenças) de patógenos são frequentemente codificadas por plasmídeos: (1) a capacidade de o patógeno ligar-se a e colonizar tecidos específicos do hospedeiro, e (2) a produção de toxinas, enzimas e outras moléculas que promovem danos ao hospedeiro. Muitas bactérias produzem ainda proteínas que inibem ou matam espécies estreitamente relacionadas, ou mesmo linhagens diferentes da mesma espécie. Estes agentes, denominados bacteriocinas, são análogos dos antibióticos, porém apresentam um espectro de ação mais restrito do que estes. Os genes que codificam as bacteriocinas e as proteínas necessárias ao seu processamento e transporte, e que conferem imunidade ao organismo produtor, são frequentemente carreados por um plasmídeo. Por exemplo, E.coli produz bacteriocinas denominadas colicinas, que ligam-se a receptores específicos, situados na superfície das células suscetíveis, e promovem a morte celular interrompendo a função da membrana. Outras colicinas exibem atividade de nuclease, degradando DNA ou RNA de linhagens suscetíveis. MADIGAN, Michael T. et al. Microbiologia de Brock. 14. ed. Porto Alegre: ArtMed, 2016. 9- Como plasmídeos conjugativos podem mobilizar genes cromossomais? A conjugação bacteriana (acasalamento) é um mecanismo de transferência genética que envolve o contato entre duas células. A conjugação é um mecanismo codificado por plasmídeos. Os plasmídeos conjugativos utilizam esse mecanismo para transferir uma cópia de seu DNA para novas células hospedeiras. Assim, o processo de conjugação envolve uma célula doadora, que contém o plasmídeo conjugativo, e uma célula receptora, que não o contém. Além disso, alguns elementos genéticos incapazes de transferirem-se podem, algumas vezes, ser mobilizados durante a conjugação. Esses elementos podem ser outros plasmídeos, ou o próprio cromossomo hospedeiro. De fato, a conjugação foi descoberta devido à capacidade de o plasmídeo F de E. coli mobilizar o cromossomo hospedeiro. Os mecanismos de transferência conjugativa podem exibir diferenças, dependendo do plasmídeo envolvido, porém, a maioria dos plasmídeos de bactérias gram-negativas emprega um mecanismo similar àquele utilizado pelo plasmídeo F. MADIGAN, Michael T. et al. Microbiologia de Brock. 14. ed. Porto Alegre: ArtMed, 2016. 10- O que são transposons? Os transposons são maiores do que as sequências de inserção, mas possuem os dois mesmos componentes essenciais: as repetições invertidas em ambas as extremidades e o gene que codifica a transposase. A transposase reconhece as repetições invertidas e desloca o segmento de DNA flanqueado por elas, de um sítio para outro. Consequentemente, qualquer DNA situado entre as duas repetições invertidas é deslocado, sendo ele, de fato, parte do transposon. Os genes incluídos no interior dos transposons variam amplamente. Alguns desses genes, como os genes de resistência a fármacos, conferem propriedades novas e importantes ao organismo que alberga o transposon. Uma vez que a resistência aos antibióticos é importante e de fácil detecção, a maioria dos transposons mais estudados possui genes de resistência a antibióticos como marcadores selecionáveis. MADIGAN, Michael T. et al. Microbiologia de Brock. 14. ed. Porto Alegre: ArtMed, 2016. 11- Qual a relação entre o uso abusivo de antibióticos e a emergência de cepas bacterianas resistentes? Qual a participação dos elementos genéticos móveis neste processo? A resistência aos antibióticos pode ser codificada geneticamente pelo microrganismo, quer pelo cromossomo bacteriano quer por um plasmídeo, denominado plasmídeo R (de resistência). Em virtude da ampla resistência aos antibióticos atuais e à contínua emergência de novas resistências, patógenos isolados a partir de espécimes clínicos devem ser submetidos aos testes de sensibilidade aos antibióticos para assegurar o tratamento apropriado de uma infecção. A maioria das bactérias resistentes a fármacos isolados de pacientes possui genes de resistência a fármacos localizados nos plasmídeos R horizontalmente transmissíveis, e não no cromossomo. Os plasmídeos R codificam enzimas que modificam e inativam o fármaco, ou possuem genes que codificam enzimas que impedem a captação do fármaco ou ainda que o bombeiam ativamente para fora. Por exemplo, bactérias que carreiam plasmídeos R que codificam resistência ao aminoglicosídeo estreptomicina sintetizam enzimas que fosforilam, acetilam ou adenilam o fármaco. O fármaco modificado perde, então, a atividade antibiótica. MADIGAN, Michael T. et al. Microbiologia de Brock. 14. ed. Porto Alegre: ArtMed, 2016.
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