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05/10/2012 1 Profs: Antônio Galvão do Nascimento e Míriam T. Santos Aula 12: Diversidade de Eucariotos – Parte 1 Aula 12: Diversidade de Eucariotos Parte 1: Aspectos Gerais O Sistema de Cinco Reinos ‐ Robert Whittaker 05/10/2012 2 Aula 12: Diversidade de Eucariotos Parte 1: Aspectos Gerais O Sistema de Três Domínios – Carl Woese O Sistema de Três Domínios O Sistema de Três Domínios ‐ Carl Woese (1977) Aula 12: Diversidade de Eucariotos Parte 1: Aspectos Gerais A Filogenia do Domínio A Filogenia do Domínio EukaryaEukarya C ã d RNA 18S• Comparação do rRNA 18S • Comparação de outros cronômetros evolutivos (moléculas) • Características ultraestruturais ⁻ Mitocôndrias Ribossomo 80S rRNA 28S 60S rRNA 5,8SMitocôndrias ⁻ Cloroplastos ⁻ Flagelos ⁻ Pseudópodes rRNA 18S ~ 30 Proteínas rRNA 5S ~ 45 Proteínas40S 05/10/2012 3 Aula 12: Diversidade de Eucariotos Parte 1: Aspectos Gerais Filogenia do Filogenia do Domínio Domínio EukaryaEukarya Aula 12: Diversidade de Eucariotos Parte 1: Aspectos Gerais A Filogenia do Domínio A Filogenia do Domínio EukaryaEukarya Cristas mitocondriais achatadas Cristas mitocondriais tubulares ramificadas Mitocôndrias de Amoebozoa achatadas Mitocôndrias de Animalia 05/10/2012 4 Aula 12: Diversidade de Eucariotos Parte 1: Aspectos Gerais Cloroplasto com duas A Filogenia do Domínio A Filogenia do Domínio EukaryaEukarya membranas Cloroplastos de Euglena Cloroplasto com quatro membranas Cloroplastos de Archaeplastida EndossimbioseEndossimbiose primáriaprimária Aula 12: Diversidade de Eucariotos Parte 1: Aspectos Gerais Flagelado Cianobactéria Fagocitose Fagossomo Perda da parede Envoltório do cloroplasto Pirenóide Fonte: Robert Edward Lee. Phycology. 4a edição. 2008. 547p. 05/10/2012 5 Mitocôndria Núcleo Cloroplasto Aula 12: Diversidade de Eucariotos Parte 1: Aspectos Gerais EndossimbioseEndossimbiose não primárianão primária Eucarioto é fagocitado Cloroplasto Eucarioto torna‐se endossimbiótico Membrana do fagossomo F ã Eucarioto de vida livre (alga) Mitocôndria degenera Núcleo endossimbiótico permanece (nucleomorfo) Amido Eucarioto fagocítico Membrana externa do Membrana do retículo endoplasmático rugoso Fusão cloroplastos com ribossomos 80S Perda do nucleomorfo Fonte: Robert Edward Lee. Phycology. 4a edição. 2008. 547p. ApicomplexaApicomplexa Aula 12: Diversidade de Eucariotos Parte 1: Aspectos Gerais Mitocôndria Apicoplasto • Apicoplasto – remanescente de cloroplasto sem função fotossintética • Exemplos de apicomplexa: – Plasmodium Complexo apical Núcleo Anel posterior Retículo endoplasmático Membrana plasmática Plasmodium – Toxoplasma gondii – Cryptosporidium 05/10/2012 6 Aula 12: Diversidade de Eucariotos Parte 1: Aspectos Gerais Nucleomorfos GRUPO RHIZARIAGRUPO STREMANOPHILES Eucarioto heterotrófico ENDOSSIMBIOSE SECUNDÁRIA EuglenídeosApicomplexa Dinoflagelados GRUPO EXCAVATAGRUPO ALVEOLATA Chlorarachniophyta Eucarioto primitivo Cianobactéria Alga primitiva ENDOSSIMBIOSE PRIMÁRIA Algas vermelhas Glaucophyta Algas verdesEucarioto heterotrófico Eucarioto heterotrófico GRUPO ARCHAEPLASTIDA Filogenia do Filogenia do Domínio Domínio EukaryaEukarya 05/10/2012 7 Cristas mitocondriais achatadas Grupo Grupo 1: 1: OpistokontaOpistokontapp Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta Animais Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta Animais 05/10/2012 8 Eukarya, Opistokonta, Animalia Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta Animais microscópicos. Ex.: Rotíferos Eukarya, Opistokonta, Animalia Animais microscópicos. Ex.: Nematoda Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta 05/10/2012 9 Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta Fungos Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta Fungos unicelulares leveduras Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta Fungos unicelulares ‐ leveduras 05/10/2012 10 Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta Fungos multicelulares – fungos filamentosos Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta g g Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta C fl l d Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta Coanoflagelados 05/10/2012 11 Eukarya, Opistokonta, Coanoflagelados Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta Eukarya, Opistokonta, Mesomycetozoa Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta Parasitas intracelulares obrigatórios ou comensais de animais marinhos Fonte: Wyth L. Marshall et al. Multiple Isolations of a Culturable, Motile Ichthyosporean (Mesomycetozoa, Opisthokonta), Creolimax fragrantissima n. gen., n. sp., from Marine Invertebrate Digestive Tracts. Protist, Vol. 159, 415—433, July 2008 Vacúolo central 05/10/2012 12 Eukarya, Opistokonta, Microsporidia Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta • Protozoários unicelulares desprovidos de mitocôndrias • Parasitas intracelulares obrigatórios de protozoários ciliados e humanos Fonte: Patrick J. Keeling and Naomi M. Fast. MICROSPORIDIA: Biology and Evolution of Highly Reduced Intracellular Parasites. Annu. Rev. Microbiol. 2002. 56:93–116 Eukarya, Opistokonta, Microsporidia Disco de ancoragem Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta Disco de ancoragem Polaroplasto lamelar Exosporo Endosporo Núcleo Polaroplasto vesicular Filamento polar Vacúolo posterior 05/10/2012 13 Eukarya, Opistokonta, Microsporidia Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta Fonte: Patrick J. Keeling and Naomi M. Fast. MICROSPORIDIA: Biology and Evolution of Highly Reduced Intracellular Parasites. Annu. Rev. Microbiol. 2002. 56:93–116 Extrusão do filamento polar durante a germinação do esporo. (A) esporo dormente, mostrando o filamento polar (preto), núcleo (cinza), polaroplasto e vacúolo posterior. (B) Disco de ancoragem se rompe o filamento polar começa a extrusão. (C) Filamento polar continua a extrusão. (D) após a extrusão completa do filamento polar o protoplasma começa a ser forçado a passar pelo filamento polar pressionado pelo aumento do volume do vacúolo posterior. (E) O núcleo também passa para o filamento polar. (F) O protoplasma é totalmente transferido para o filamento polar. Eukarya, Opistokonta, Microsporidia Grupo Grupo OpistokontaOpistokonta 05/10/2012 14 GrupoGrupo 2:2: Grupo Grupo AmoebozoaAmoebozoa Cristas mitocondriais tubulares ramificadas Mitocôndrias de Amoebozoa Grupo Grupo 2: 2: AmoebozoaAmoebozoa Representantes do grupo Representantes do grupo AmoebozoaAmoebozoa que causam que causam Grupo Grupo AmoebozoaAmoebozoa Entamoeba histolytica – disenteria amebiana doença em humanosdoença em humanos 05/10/2012 15 Representantes do grupo Representantes do grupo AmoebozoaAmoebozoa que causam que causam Grupo Grupo AmoebozoaAmoebozoa doença em humanosdoença em humanos Naegleria fowleri – meningoencefalite Representantes do grupo Representantes do grupo AmoebozoaAmoebozoa que causam que causam Grupo Grupo AmoebozoaAmoebozoa Acanthamoeba castellanii – queratite, uveite e doença em humanosdoença em humanos Naegleria fowleri –meningoencefalite encefalite Fonte: Rodrigo Siqueira‐Batista et al. Neuroinfecção por Naegleria fowleri; aspectos clínicos‐terapêuticos, epidemiológicos e ecológicos. ReV. Neurocien. 15: 310‐316, 2007 05/10/2012 16 Representantes do grupo Representantes do grupo AmoebozoaAmoebozoa que causam que causam Grupo Grupo AmoebozoaAmoebozoa Acanthamoeba castellanii – queratite, uveite e doença em humanosdoença em humanos encefalite Grupo Grupo AmoebozoaAmoebozoa, Mixomicetos, Mixomicetos Grupo Grupo AmoebozoaAmoebozoa05/10/2012 17 Grupo Grupo AmoebozoaAmoebozoa, Mixomicetos, Mixomicetos Grupo Grupo AmoebozoaAmoebozoa Grupo Grupo RhizariaRhizaria Grupo Grupo 3: 3: RhizariaRhizaria 05/10/2012 18 Grupo Grupo RhizariaRhizaria Grupo Grupo RhizariaRhizaria Pseudópodes filiformes Testa mineralizada Testas de foraminíferos Grupo Grupo RhizariaRhizaria Grupo Grupo RhizariaRhizaria Testa mineralizada Testas de foraminíferos 05/10/2012 19 Grupo Grupo RhizariaRhizaria, , RadiolariaRadiolaria Grupo Grupo RhizariaRhizaria axopódios Grupo Grupo RhizariaRhizaria, , ChlorarachiniophytaChlorarachiniophyta Grupo Grupo RhizariaRhizaria Eucarioto é fagocitado Mitocôndria Núcleo Cloroplasto Eucarioto torna‐se endossimbiótico Eucarioto de vida livre (alga) Mitocôndria degenera Amido Eucarioto fagocítico Chlorarachnion sp. Membrana do retículo endoplasmático rugoso Membrana do fagossomo Fusão degenera Núcleo endossimbiótico permanece (nucleomorfo) Membrana externa do cloroplastos com ribossomos 80S 05/10/2012 20 Grupo Grupo ArchaeplastidaArchaeplastida Grupo Grupo 4: 4: ArchaeplastidaArchaeplastidaArchaeplastidaArchaeplastida Eukarya, Archaeplastida Grupo Grupo ArchaeplastidaArchaeplastida Clorophyta ‐ Algas verdes Glacophyta 05/10/2012 21 Eukarya, Archaeplastida Grupo Grupo ArchaeplastidaArchaeplastida Rhodophyta ‐ Algas vermelhas Eukarya, Archaeplastida Grupo Grupo ArchaeplastidaArchaeplastida Glaucophyta 05/10/2012 22 Eukarya, Archaeplastida Grupo Grupo ArchaeplastidaArchaeplastida Clorophyta ‐ Algas verdes Glacophyta Eukarya, Archaeplastida, Rhodophyta Grupo Grupo ArchaeplastidaArchaeplastida Algas vermelhas em recifes de corais 05/10/2012 23 Eukarya, Archaeplastida, Rhodophyta Grupo Grupo ArchaeplastidaArchaeplastida Doce tradicional japonês ‐ geléia de feijão preparada com ágar‐ágar Gelidium amansii – alga vermelha explorada comercialmente para a produção de ágar‐ágar e agarose Agente solidificante ágar‐ágar utilizado no preparo de meios de cultura microbiológicos Eukarya, Archaeplastida, Chlorophyta • Unicelulares Grupo Grupo ArchaeplastidaArchaeplastida Closterium Unicelulares Haematococcus pluvialis Cosmarium Chlamydomonas 05/10/2012 24 Eukarya, Archaeplastida, Chlorophyta Grupo Grupo ArchaeplastidaArchaeplastida • Coloniais Volvox Pediastrum Eukarya, Archaeplastida, Chlorophyta Grupo Grupo ArchaeplastidaArchaeplastida Spirogyra • Filamentosas Spirogyra Odegonium 05/10/2012 25 Grupo Grupo AlveolataAlveolata Grupo Grupo 5: 5: AlveolataAlveolataAlveolataAlveolata Eukarya, Alveolata Sulco longitudinal Grupo Grupo AlveolataAlveolata Alvéolos Sulco equatorial Fonte: Robert Edward Lee. Phycology. 4a edição. 2008. 547p. 05/10/2012 26 Eukarya, Alveolata, Dinoflagellata Grupo Grupo AlveolataAlveolata Ceratium Flagelo Peridinium Flagelo Grupo Grupo AlveolataAlveolata Eukarya, Alveolata, Dinoflagellata Karenia brevis 05/10/2012 27 Eukarya, Alveolata, Ciliophora Grupo Grupo AlveolataAlveolata Paramecium caudatum Terahymena Euplotes Eukarya, Alveolata, Ciliophora Grupo Grupo AlveolataAlveolata Balantidium coli Stentor Paramecium bursaria – simbiose com ChlorellaBalantidium coli Vorticella Paramecium bursaria simbiose com Chlorella Hemigastrostyla sp. 05/10/2012 28 Eukarya, Alveolata, Apicomplexa Grupo Grupo AlveolataAlveolata Mitocôndria Apicoplasto • Apicoplasto – remanescente de cloroplasto sem função fotossintética Complexo apical Núcleo Anel posterior Retículo endoplasmático Membrana plasmática Apicomplexa Plasmodium causador da malária Grupo Grupo AlveolataAlveolata Mosquito vetor ‐ Anopheles Plasmodium no sangue 05/10/2012 29 Apicomplexa Plasmodium causador da malária Grupo Grupo AlveolataAlveolata Apicomplexa Plasmodium causador da malária Grupo Grupo AlveolataAlveolata 05/10/2012 30 Apicomplexa Toxoplasma gondii causador da toxoplasmose Grupo Grupo AlveolataAlveolata Apicomplexa Criptosporidium causador de diarreia Grupo Grupo AlveolataAlveolata 05/10/2012 31 Grupo Grupo StramenopilesStramenopiles Grupo Grupo 6: 6: StramenopilesStramenopilesStramenopilesStramenopiles Eukarya, Stramenopiles Grupo Grupo StramenopilesStramenopiles 05/10/2012 32 Eukarya, Stramenopiles, Blastocystis Grupo Grupo StramenopilesStramenopiles Lesões de urticária no tronco e extremidades Células de Blastocystis sp. em uma biopsia do tecido infectado Causa diarréia, disconforto abdominal, anorexia, flatulência, artrite, problemas na pele. Eukarya, Stramenopiles Grupo Grupo StramenopilesStramenopiles Phaeophyceae Chrysophyceae Bacillariophyceae Mastogloia Ditylum Camphylodiscus 05/10/2012 33 Eukarya, Stramenopiles, Bacillariophyceae Diatomáceas Grupo Grupo StramenopilesStramenopiles Eukarya, Stramenopiles, Phaeophyceae Grupo Grupo StramenopilesStramenopiles Macrocystis pyrifera 05/10/2012 34 Eukarya, Stremanopiles, Labyrinthulomycota Grupo Grupo StramenopilesStramenopiles Fonte: Celeste A. Leander,, David Porter , Brian S. Leander. Comparative morphology and molecular phylogeny of aplanochytrids (Labyrinthulomycota). European Journal of Protistology 40 (2004) 317–328 Eukarya, Stremanopiles, Labyrinthulomycota Grupo Grupo StramenopilesStramenopiles Fonte: Celeste A. Leander,, David Porter , Brian S. Leander. Comparative morphology and molecular phylogeny of aplanochytrids (Labyrinthulomycota). European Journal of Protistology 40 (2004) 317–328 05/10/2012 35 Eukarya, Stremanopiles, Oomycetes Grupo Grupo StramenopilesStramenopiles Eukarya, Stremanopiles, Oomycetes Grupo Grupo StramenopilesStramenopiles P. R. DESJARD et al. Electron microscopic observations of the flagellar hairs of Phytophthora palmivova zoospores. CANADIAN JOURNAL OF BOTANY. VOL. 47, 1969, 1077‐1079 05/10/2012 36 Eukarya, Stremanopiles, Oomycetes Grupo Grupo StramenopilesStramenopiles Esporulação de Phytophthora infestans nas folhas de batata. Os esporângios são produzidos a partir de hifas que emergem dos estômatos das folhas. Tubérculos (batatas) infectados com Phytophthora infestans Oomicetos parasitas de plantas e animais Phytophthora spp. Grupo Grupo StramenopilesStramenopiles Saprolegnia 05/10/2012 37 Grupo Grupo ExcavataExcavata Grupo Grupo 7: 7: ExcavataExcavataExcavataExcavata Eukarya, Excavata Euglena Phacus Grupo Grupo ExcavataExcavata Tripanossomatídeos Euglenídeos Trachelomonas Euglena sp Hypermastigídeos 05/10/2012 38 Eukarya, Excavata, Euglenídeos Grupo Grupo ExcavataExcavata Tripanossomatídeos Euglenídeos Trachelomonas Euglena sp Eukarya, Excavata, Tripanossomatídeos Grupo Grupo ExcavataExcavata Leishmania spp. 05/10/2012 39 Ciclo de vida de Giardia lamblia Grupo Grupo ExcavataExcavata Giardia lamblia é transmitida pela via fecal‐oral, especialmente por água e alimentos contaminados Grupo Grupo ExcavataExcavata Trichomonas vaginalis – este flagelado provoca infecções no trato genital e urinário. Observe a pequena membrana ondulante. Este protozoário não tem um estágio de cisto. 05/10/2012 40 Eukarya, Excavata, Hipermastigídeos Grupo Grupo ExcavataExcavata
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