Genética Bacteriana e Transferência de Material Genético

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GENÉTICA 
BACTERIANA
Dogma da Biologia Molecular
GENOMA
 Molécula de DNA que contém todas as informações genéticas de
um organismo.
 E. coli: 4, 6 milhões de pares de bases (4,6 Mb)
 Circular
 Supercoiled
CROMOSSOMO 
BACTERIANO
Replicação do DNA E. coli
Organização gênica em 
procariotos
5’
3’
Open Reading Frame
Promoter region (maybe)
Ribosome binding site (maybe)
Termination sequence (maybe)
Start codon / Stop Codon
Expressão gênica em procariotos
Promoter Cistron1 Cistron2 CistronN Terminator
Transcription RNA Polymerase
mRNA 5’ 3’
Translation
Ribosome, tRNAs,
Protein Factors
1 2 N
Polypeptides
N
C
N
C N
C
1 2 3
http://biology.uky.edu/520/Lecture/lect8/lect8Notes.ppt
Regulação gênica 
em procariotos
Plasmídeos
 Tamanho: 1kb – 3 Mb.
 Podem carregar genes de resistência a antibióticos.
 Não são necessários para a replicação bacteriana.
 Podem carregar genes de uma bactéria para outra.
Elementos transponíveis
 Elementos genéticos móveis.
 Inserem-se no cromossomo, plasmídeos ou genomas virais.
 Não têm origem de replicação.
 Frequência de transposição: 1 em 1000 até 1 em 10.000.000 por
transposon por célula, dependendo do elemento e do organismo.
Elementos transponíveis
 Sequências de inserção – até 1000 pb
 Mais simples
 Codificam transposases
 Transposons – muito maiores que IS
 Codificam trasnposases
 Podem conter genes de resistência a antibióticos
 Podem codificar toxinas.
Fontes de variabilidade 
genética
 A única fonte de variabilidade genética é a mutação.
 Recombinação apenas “rearranja” uma variabilidade já existente.
MUTAÇÕES
 Alterações herdáveis de uma célula ou
organismo.
 A taxa de mutação média é de 1 a cada 106
células.
 Se ocorressem com mais frequência
desestabilizariam a transmissão da informação
genética de uma geração a outra.
Processos de 
transferência 
horizontal de 
material genético
Transferência horizontal de material 
genético
 Bactérias são haplóides
 Adquirem material genético de outras bactérias por:
 Transformação
 Transdução
 Conjugação
Transformação
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TRANSFORMAÇÃO
 Experimento de Griffiths (1928)
 Streptococcus pneumoniae
Transformação
Transdução
Transdução
Bacteriófagos
Distribuídos largamente na natureza.
Infectam, multiplicam-se e matam as células 
bacterianas.
Transdução - muitos fagos incorporam DNA 
bacteriano em seus capsídeos e o levam a 
outras bactérias.
Conjugação
Conjugação
 1953 - William Hayes – Descoberta do fator de fertilidade (F).
 Transferência genética não-recíproca.
 Uma das células é doadora e a outra é receptora.
 A habilidade de transferência está no fator F.
 Linhagens F+ and F-