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GENÉTICA BACTERIANA Genética Bacteriana O processo de evolução biológica de todo organismo vivo é o produto de alterações no seu material genético. • Informação genética codificada • DNA – grande maioria dos organismos • RNA – alguns vírus • DNA bacteriano • Macromolécula – fita dupla circular – 1,1mm - empacotado 1 a 2 µm – manter-se dentro da célula. Genética Bacteriana ✓ Replicação do DNA ✓ Semiconservativa Uma fita do DNA parental conservada durante o processo de replicação, enquanto a fita complementar é sintetizada novamente. Genética Bacteriana MUTAÇÃO ✓ Alterações na estrutura química ou física do DNA ✓ Mutagênicos ✓ Agentes genotóxicos ✓ DNA tipo selvagem ✓ sem mutação ✓ DNA mutante ✓ alterado por agentes ✓ Fornecimento variabilidade genética Genética Bacteriana Mutação Espontânea – erros durante a replicação do DNA – exposição do organismo a influências extracelulares do meio ambiente – radiações ou agentes químicos; Induzidas – ação deliberada onde o organismo é exposto a ação de um agente genotóxico – eventos raros. Algumas regiões do DNA são mais sensíveis à aparição de um evento mutacional – pontos quentes Genética Bacteriana Mutação - diferentes tipos... ✓ Mutação sem sentido ✓ Códons sem sentido – não especificam nenhum aminoácido; ✓ Mutação de sentido errado ✓ Afetam uma base, resultando na substituição de um aminoácido por outro; ✓ Mutação de fase de leitura ✓ Afetam a sequência como um todo – produtos de inserção ou deleção em uma sequência; ✓ Mutação supressora ✓ Alteração de uma base nos tríplices – podem produzir um códon sem sentido Genética Bacteriana Mutação - variações fenotípicas... ✓ Mutantes auxotróficos – incapazes de sintetizar um ou mais fatores de crescimento – aminoácidos, purinas, pirimidinas e vitaminas; ✓ Mutantes resistente a drogas – exibem diferente tolerância a drogas; ✓ Mutantes morfológicos – alterações – capacidade de produzir flagelo, pili ou fímbria, variações na forma da colônia; ✓ Temperatura-sensíveis – incapazes de produzir um metabólito ou uma função a temperaturas diferentes do normal Genética Bacteriana Sistemas de reparo do DNA ✓ Quando a célula é submetida a ação de agentes genotóxicos, as proteínas que intervêm na reparação do DNA são sinetizadas. ✓ Reparo do DNA mutante Genética Bacteriana Recombinação e transferência gênica ✓ Enquanto a mutação assegura a variabilidade, a recombinação genética garante que diferentes combinações de genes sejam possíveis; ✓ Mecanismos desenvolvidos evolutivamente, permitindo a recombinação ✓ Transformação ✓ Transdução ✓ Conjugação Genética Bacteriana Recombinação e transferência gênica ✓ Recombinação gênica – conjunto de processos que produzem rearranjos entre genes ou partes desses genes. ✓ Recombinação geral ou homóloga ✓ Ocorre entre moléculas extensivamente homólogas – ocorre entre, no mínimo, centenas de pares de bases de uma região do DNA ✓ Recombinação sítio-específico ✓ Requer homologia somente entre as moléculas participantes de DNA, cerca de 10 – 40 pares de bases. Genética Bacteriana Recombinação e transferência gênica • Transformação – DNA livre no meio é tomado pela célula, resultando em alterações genotípicas desta. – DNA clivado - autolisina – fragmentos de 6 a 8 mil pares de bases – fita simples se une a sua homóloga - recombinação gênica Genética Bacteriana Recombinação e transferência gênica Transdução – DNA bacteriano é transferido entre células mediado por um vírus. ✓ Transdução generalizada – qualquer gene pode ser transduzido – por recombinação o DNA fita dupla permuta informação com o DNA receptor. ✓ Transdução especializada – transferência de genes bacterianos específicos localizados próximos do sítio de integração viral. Genética Bacteriana Recombinação e transferência gênica Conjugação – transferência de informação genética que requer contato entre células – transferência de plasmídio. ✓ Formação de uma união específica doador-receptor (contato efetivo) ✓ Preparação para a transferência do DNA ( mobilização) ✓ Transferência do DNA ✓ Formação de um plasmídio funcional replicativo no receptor Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16