GENÉTICA BACTERIANA

Prévia do material em texto

GENÉTICA 
BACTERIANA 
Albert Martins 
Genoma bacteriano 
Cromossomo 
Plasmídio 
Elementos transponíveis 
 
Cromossomo: 
 DNA Único, circular e dupla fita 
 Capacidade de replicação e transmissão das 
moléculas hereditárias 
 Sem envoltório nuclear 
 
DNA 
 Bases: 
 1-Púricas:A e G 
 2-Pirimídicas 
 
 Açúcar: 
 Desoxirribose 
 
 Fosfato 
 
 Pontes de hidrogênio 
Replicação 
 Semiconservativa: 
 A dupla hélice original se abre e cada 
filamento atua como olde para a replicação 
do DNA 
 Após a síntese, a molécula-filha possui um 
filamento original e um filamento recém-
sintetizado. 
 Síntese in vitro de DNA:PCR 
 
- Molécula de DNA de fita dupla, circular e super-
enovelada 
- Replicação autônoma (independente do 
cromossomo) ou juntamente com a bactéria 
Plasmídios 
Plasmídios (cont.) 
plasmidio F (Fertilidade): 
passagem de genes para outra 
bactéria 
 
 
 
Plasmídeo Resistência (R): 
levam genes que codificam 
resistência a drogas 
Importância: 
Plasmídios (cont.) 
 Resistência a íons de 
metais pesados 
 
 
 
 produção de fatores 
de virulência (toxinas, 
adesinas,hemolisinas 
Importância: 
 Fatores R (plasmídios 
de resistência) 
 2 componentes: 
 RTF: fator de 
transferência de 
resistência (genes para que 
o plasmídio sofra conjugação) 
 R: gene de resistência 
 
 
Plasmídio de resistência 
-Fragmentos de DNA lineares 
-Podem mover-se de uma região para a outra, na 
mesma ou outra molécula podem inativar genes 
- Importância: Genes de resistência, produção de 
toxinas 
Elementos Transponíveis 
 
 Seqüências de Inserção e Transposons 
 
Transposons 
 Elementos de transposição contendo 
genes para transposição e também 
outros genes (ex.: genes R) 
 
Transposons 
 Genes R 
 Mudança de um 
plasmídio para 
outro em uma 
célula 
 Mudança de um 
plasmídio para o 
cromossomo 
Como ocorre a variabilidade genotípica 
em bactérias? 
 
1.Mutações 
2.Aquisição de novo material genético 
através de 
 - Transformação 
 - Transdução 
 - Conjugação 
Mutações 
 Espontâneas 
 Surgem durante a 
replicação 
 Erros no pareamento 
de bases 
 
Mutações 
 Induzidas 
 Agentes mutagênicos 
 Taxa acima da taxa 
espontânea 
 Ex: agentes 
químicos, radiação 
 
 
- Captação de DNA livre por uma bactéria em estado 
fisiológico apropriado (estado de competência) 
 
1. Transformação: 
Mecanismos de transferência genética em 
bactérias 
Transformação 
 Transformação 
 DNA livre no meio 
 Ex: resistência a penicilina: 
N. gonorrhoea 
Transformação-1 
A bactéria doadora morre e é degradada 
Transformação-2 
Um fragmento de DNA da bactéria morta liga-se a 
proteínas específicas na parede celular de uma bactéria 
receptora, viva e competente. 
Transformação-3 
A proteína RecA promove troca genética entre o 
fragmento de DNA da bactéria doadora e o DNA da 
bactéria receptora 
Transformação-4 
A troca é completada 
2. Transdução: 
Bacteriófago 
Mecanismos de recombinação 
genética em bactérias 
Bacteriófagos: vírus 
de bactérias 
Transdução Generalizada por 
Bacteriófago lítico-1 
 
Bacteriófago lítico adsorve-se a uma bactéria susceptível 
Transdução Generalizada por Bacteriófago 
lítico-2 
 
 
O genoma do bacteriófago entra na bactéria e direciona o 
maquinário metabólico bacteriano para confeccionar componentes 
e enzimas virais 
Transdução Generalizada por 
Bacteriófago lítico-3 
 
Ocasionalmente, uma cabeça ou capsídeo do bacteriófago 
incorpora, por engano, um fragmento do genoma ou um 
plasmídeo da bactéria hospedeira (doadora), ao invés do 
genoma do fago. 
Transdução Generalizada por Bacteriófago 
lítico-4 
 
Bacteriófagos são liberados. 
Transdução Generalizada por Bacteriófago 
lítico-5 
 
O bacteriófago portador do DNA da hospedeira 
anterior (doadora) adsorve-se a uma nova bactéria 
(receptora) 
Transdução Generalizada por 
Bacteriófago lítico-6 
O bacteriófago insere o DNA da bactéria 
doadora que carrega em uma bactéria 
receptora 
Transdução Generalizada por Bacteriófago 
lítico-7 
 
O DNA da bactéria doadora é trocado com o 
DNA homólogo da bactéria receptora. 
Transdução 
 
3. Conjugação 
 
Mecanismos de recombinação genética 
em bactérias 
 Transferência de DNA 
simples fita via ponte 
de conjugação 
 Plasmídio F 
(fertilidade): gene que 
codifica proteínas que 
formam o pili sexual 
Conjugação bacteriana via pillus sexual 
 
Conjugação-1 
 
A bactéria doadora tem um plasmídio F, que 
produz pili sexual(F) para se ligar a outra 
bactéria 
 
 
Conjugação-2 
 
O pili sexual adere a uma bactéria (fêmea) (F-) que 
atua como receptora. Uma fita do plasmídio F é 
quebrada e transferida. 
Conjugação-3 
O pili sexual retrai-se e é criada uma ponte entre as 
duas bactérias. Uma fita do plasmídio F entra na 
bactéria receptora. 
Conjugação-4 
Ambas fazem uma fita complementar do plasmídio (portanto, são 
F+). 
Não ocorre transferência de DNA cromossômico nessas condições 
DNA recombinante 
 Importância 
 - isolamento de um gene em particular 
 - Melhoramento vegetal e animal 
 - Produção de vacinas