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Genética Microbiana 
Lilian Stranghetti Jorge Capellini 
Todas as características microbianas 
são controladas ou influenciadas pela 
hereditariedade. 
Ciência da hereditariedade inclui: 
 
1)  Estudo dos genes; 
2)  Como eles transportam informações; 
3)  Como são replicados e passados para as gerações 
subsequentes de células ou transmitidos entre 
microrganismos; 
4)  Como a expressão da sua informação determina as 
características. 
Características hereditárias relacionam-se a: 
 
1)  características estruturais (morfológicas); 
2)  reações bioquímicas (metabolismo); 
3)  capacidade de se movimentar; 
4)  capacidade de sobreviver em várias condições ambientais; 
5)  capacidade de interação com outros micro-organismos. 
 
São segmentos de DNA (exceto nos vírus de 
RNA) que codificam os produtos funcionais. 
GENES 
São estruturas celulares contendo DNA que 
transportam fisicamente a informação hereditária. 
 
Os cromossomos contêm os genes. 
 
DNA está associado com proteínas. 
CROMOSSOMOS 
ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLÉICO (DNA) 
(A T C G) 
 
Carreador das informações genética 
Contém toda a informação necessária 
para a construção das células e tecidos 
de um organismo 
 
Fosfato 
pentose 
REPLICAÇÃO 
•  Garante a continuidade genética da espécie ao longo das 
gerações. 
•  Essencial para o desenvolvimento normal de um indivíduo. 
•  É o processo que copia as sequências de nucleotídeos de 
uma molécula de DNA parental de fita dupla em duas 
moléculas de DNA-filhas de fita dupla. 
•  Este processo é denominado replicação semiconservativa 
(cada molécula-filha contém fita da molécula parental). 
A replicação do DNA envolve diversas enzimas: 
 
 
DNA helicase: desenrola fita mãe para ser usada como molde 
 
RNA polimerase (primase): sintetiza pequenos pedaços de 
RNA a partir do DNA molde. 
 
DNA polimerase: enzima que copia a fita de DNA (fita molde) 
para fazer uma fita complementar, formando uma nova 
molécula de DNA dupla fita. Assegura a completariedade pela 
adição de nucleotídeos para fita nova. 
 
DNA ligase: une fragmentos de DNA. 
 
DNA girase: que faz com que as fitas voltem a enovelar 
ÁCIDO RIBONUCLÉICO (RNA) 
A U C G 
RNAm 
RNAt 
RNAr 
1)   RNAm: contém informação para a síntese de 
proteínas, leva para o citoplasma as 
informações para a s íntese proteica. 
Transporta a informação genética na forma de 
códons copiados do DNA. 
3 tipos de RNA transcritos do DNA responsáveis pela 
síntese de proteínas no citoplasma: 
2)   RNAt: Transporta aminoácidos para que ocorra 
a síntese de proteínas. Move-se do núcleo para 
o citoplasma, onde se liga a aminoácidos e 
deslocando-se até os ribossomos. 
3)   RNAr: componente da maquinaria de síntese 
de proteína presente nos ribossomos. 
 
Todas as formas de RNA são sintetizadas por 
enz imas (RNA po l imerase) que ob tém 
informações em moldes de DNA. 
3 tipos de RNA 
RNA e síntese proteica 
 
A síntese de proteínas envolve dois estágios: 
• Transcrição é o processo de cópia da informação de um 
gene para o mRNA. Cada três nucleotídeos especifica um 
determinado aminoácido. 
• Tradução os ribossomos utilizam a informação codificada 
pelo mRNA para capturar os aminoácidos transportados pelo 
tRNA, formando as proteínas. 
MUTAÇÃO: alteração no material genético 
•  Uma mutação é uma alteração na sequência de bases 
do DNA. 
•  Se a alteração ocorre na sequência de bases de um 
gene pode causar alteração no produto codificado por 
esse gene. 
•  Outras vezes a mutação pode ser silenciosa. 
•  Nonsense - é uma mutação com mudança da cadeia 
numa sequência de DNA que resulta num codon de 
terminação prematuro, um determinado codon de resíduo de 
aminoácido é substituído por um codon de terminação, 
gerando uma proteína não funcional 
 
Por exemplo na mutação UGG → UGA 
•  Missense - substituição de um aminoácido por outro. 
 CUA → AUA é missense (leucina em isoleucina) 
TRANSFERÊNCIA GENÉTICA E 
RECOMBINAÇÃO 
 
 MECANISMO DE RECOMBINAÇÃO: É a troca de 
genes entre duas moléculas de DNA para formar novas 
combinações de genes em um cromossomo. 
Sabemos que, embora as mutações sejam responsáveis 
pela expressão de várias novas características por uma 
célula, muitos dos fenótipos expressos pelos micro-
organismos procarióticos são decorrentes da aquisição de 
novos fragmentos de DNA, por meio de processos de 
transferência de genes. 
 
Três processos de transferência genética entre bactérias são 
bastante conhecidos: 
 
• Transformação; 
• Conjugação; 
• Transdução. 
CONJUGAÇÃO 
•  Processo de transferência de DNA de uma bactéria para 
outra, envolvendo o contato entre as duas células. A 
conjugação está associada à presença de plasmídeos de 
natureza F. 
•  Quando a célula porta um plasmídeo de natureza F é 
denominada F+, doadora ou macho, enquanto células 
desprovidas de tais plasmídeos são denominadas F-, 
receptoras ou fêmeas. 
 
CONJUGAÇÃO 
•  Estes genes conferem uma série de características 
envolvidas na conjugação tais como a síntese do pilus F, 
responsável pelo reconhecimento e contato entre as células, 
assim como a transferência do DNA plasmidial. 
 
•  As células apresentando tais plasmídeos integrados são 
denominadas Hfr (do inglês High Frequency of 
Recombination). 
Conjugação 
 
É a transferência de 
material genético de 
uma bactéria para 
outra mediada por 
plasmídio. 
TRANSFORMAÇÃO 
•  A captação do DNA: DNA é captado como dupla hélice e 
absorvido como fita simples, sendo uma das fitas 
degradadas. 
•  Ligação do DNA: inicialmente é reversível, tornando-se 
irreversível depois. As células competentes ligam o DNA 
com muito mais eficiência que células não competentes. 
•  Integração do DNA: O DNA liga-se a proteínas na 
superfície celular, sendo em seguida absorvido e tendo uma 
de suas fitas degradadas por nucleases antes da absorção. 
Transformação 
Transformação 
 
Mecanismo da 
transformação genética 
em bactérias. 
TRANSDUÇÃO 
•  Nesse processo, o DNA bacteriano é transferido de 
uma célula doadora para uma célula receptora dentro 
de um bacteriofago. 
Transdução 
 
Transdução 
generalizada, em que 
qualquer DNA 
bacteriano pode ser 
transferido de uma 
célula para outra.