genetica bacteriana aula 03

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Genética bacteriana 
Reprodução bacteriana 
• Assexuada 
• Bipartição simples ou cicciparidade. 
Introdução 
 
• O DNA existe como uma hélice de fita dupla, 
mantidas pelo pareamento de bases 
nitrogenadas específicas (AT; CG). 
Introdução 
• A seqüência de bases codifica a informação 
genética; 
• A estrutura complementar do DNA permite a 
duplicação precisa do DNA durante a divisão 
celular. 
Gene 
• É um segmento de DNA que codifica um 
produto funcional – a proteína. A seqüência 
de um gene é transcrita para produzir uma 
molécula específica de RNA, o RNAm. A 
informação do RNAm, então, é traduzida em 
uma seqüência específica de aminoácidos que 
formam uma proteína. 
Genótipo 
• Informação genética do organismo. 
 
• A célula bacteriana é a menor entidade viva 
auto-sustentável governada por informações 
genéticas. 
• Tamanho do genoma: 
 vírus < bactéria < célula eucariótica 
 
• Fluxo da informação genética: 
 
DNA RNAm Proteína 
 transcrição tradução 
 Elementos celulares envolvidos na 
genética bacteriana 
 Nucleóide ou cromossomo bacteriano: 
 
• Contém todas informações necessárias para a 
sobrevivência da célula 
• É capaz de autoduplicação 
• Seus genes podem ser transferidos associados a 
plasmídios, transposons e bacteriófagos. 
 
DNA extra-cromossomal 
Plasmídios: 
• Moléculas de DNA, extracromossomais, 
circulares encontradas em muitas espécies 
bacterianas. 
• Podem ser removidos das células sob 
condições de estresse 
• Conferem vantagens seletivas; 
• A replicação pode ocorrer durante a 
replicação bacteriana ou na conjugação; 
 
Tipos de plasmídios 
• Plasmídio sexual: são importantes para a transferência 
de informação genética a uma célula receptora. São 
capazes de se integrar no cromossomo. 
 
• Plasmídios R: conferem resistência a antibióticos. 
Possuem o determinante de resistência e o fator de 
transferência de resistência RTF. Ex. Staphylococcus 
aureus. 
 
• Plasmídios bacteriocinogênicos: capazes de produzir 
inibidores de crescimento de outras bactérias. Ex. 
Escherichia coli e Pseudomonas. 
Tipos de plasmídios 
• Plasmídios virulentos: favorecem a infecção 
em mamíferos. 
 
• Plasmídios de degradação: codificam enzimas 
degradativas. Ex. Pseudomonas 
 
Transposon ou transposão 
 É uma sequência de DNA 
capaz de se movimentar 
de uma região para outra 
no genoma da célula. 
 
Transposon 
• Transferem-se ligados a plasmídios e 
cromossomos podendo carrear genes próprios 
e cromossômicos. 
 
• Podem causar mutações 
• Contém genes de resistência a 
antimicrobianos 
Integrons 
• Segmentos de DNA fita dupla; 
• Capturam genes de resistência a drogas do 
citoplasma; 
 
Ribossomos 
• Compostos de RNAr (60%) e proteínas (40%). 
Cerca de 80% dos ribossomos estão na forma 
de polirribossomos. 
 
ORGANIZAÇÃO E REGULAÇÃO DO 
GENOMA BACTERIANO 
• Eficiência energética: as proteínas são 
sintetizadas somente quando necessário. 
 
• As enzimas constitutivas produzem em uma 
velocidade fixa. Ex. enzimas da glicólise. 
 
• Para esses mecanismos reguladores genéticos, 
o controle é dirigido a transcrição (síntese de 
RNAm). 
Repressão 
• Controla a síntese de uma ou mais enzimas 
 
• Quando as células são expostas a um produto 
final específico, a síntese das enzimas 
relacionadas aquele produto diminui. 
Indução 
 
• Na presença de certas substâncias químicas, 
as células sintetizam mais enzimas; 
• Ex. lactose presente a E. coli produz β-
galactosidase enzima que degrada lactose; 
Operon 
 
• Grupo de genes estruturais regulados 
coordenadamente com funções metabólicas 
relacionadas e os sítios promotor e operador 
que controlam sua transcrição 
Operon 
• Sítio Operador permite que a RNA polimerase 
transcreva ou não a seqüência de genes (controle 
da transcrição). 
 
• Cada operon corresponde a uma via metabólica. 
• Os operons podem ser induzidos ou reprimidos. 
• No modelo de operon pra um sistema indutível, 
um gene regulador codifica a proteína repressora; 
Operon 
• Quando o indutor está ausente, o repressor 
liga-se ao operador e não há síntese de RNAm. 
• 
• Quando o indutor está presente, liga-se ao 
repressor, de modo que ele não pode se ligar 
ao operador, portanto, o RNAm é produzido e 
a síntese da enzima é induzida. 
• Ex. Operon-LAC (Operon da Lactose) 
Variabilidade genética em bactérias 
As bactérias não têm reprodução sexual no 
mesmo sentido que os eucariontes. Assim, não 
possuem: 
• Alternância de gerações; 
• Gametas; 
• Meiose 
Variabilidade genética em bactérias 
Apresentam dois mecanismos de variabilidade 
genética: 
• Mutação 
• Recombinação, a qual pode se dar por 
transformação, conjugação ou transdução. 
Mutação 
• Alterações na seqüência de nucleotídeos podendo 
modificar o produto. São irreversíveis. 
• Ocorre durante a replicação do cromossomo bacteriano 
• Podem ser neutras, desvantajosas ou benéficas 
• Processo vertical 
• Ocorrem ao acaso 
 
As mutações podem ser: 
• Puntiformes: resultado de substituições em pares de bases 
envolvendo apenas um ou alguns poucos nucleotídeos. 
• Por inserção: adição/ incorporação de uma ou mais bases 
• Por deleção: perda de uma ou mais bases 
Recombinação 
• Processo de variabilidade genética que 
envolve material genético exógeno. 
• Processo horizontal; 
• Ocorre durante os processos de conjugação, 
transformação ou transdução. 
 
Tipos de recombinação 
• Transformação: transferência de um pedaço 
de DNA de uma célula morta para uma célula 
viva. 
 
• Transdução: Incorporação de DNA de outra 
célula bacteriana tendo como vetor um 
bacteriófago. 
 
 
Conjugação 
 
• Processo de transferência de DNA de uma 
bactéria para outra, envolvendo o contato 
entre duas células. 
Conjugação 
Fim 
Conjugação