Transferência de DNA UFV

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Aula:	
  Tranferência de DNA em bactérias 
 
Prof. Cynthia Canêdo da Silva 
 
•  Tortora	
  et	
  al.,	
  2012	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  Cap	
  8:	
  233-­‐240	
  
•  Madigan	
  et	
  al.,	
  2006	
  (Brock)	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  Cap	
  11:	
  295-­‐306	
  
Departamento de Microbiologia 
MBI	
  102	
  
Microbiologia Básica para Engenharias 
Ao final desta aula o estudante deverá ser capaz de: 
 
•  Reconhecer a importância da transferência de 
informação genética entre bactérias 
•  Descrever e diferenciar os mecanismos de transferência 
de informação genética entre procariotos: conjugação, 
transformação e transfecção 
•  Reconhecer as características e o papel dos plasmídeos 
na transferência de material genético entre bactérias 
Aula: Transferência de DNA em bactérias MBI 102 
Recombinação em Bactérias 
ü  Mecanismos de transferência de DNA 
1.  Conjugação 
2.  Transformação 
3.  Transdução 
Aula: Transferência de DNA em bactérias MBI 102 
Conjugação 
ü  A transferência do DNA depende do contato 
entre as células 
ü  Depende da presença de um plasmídeo 
conjugativo (fator de fertilidade) 
Aula: Transferência de DNA em bactérias MBI 102 
Conjugação 
Aula: Transferência de DNA em bactérias MBI 102 
1.  Célula doadora 
produz o pilus 
sexual 
2.  Pilus liga-se à 
célula receptora e 
aproxima as duas 
células 
3.  O plasmídeo 
conjugativo é 
cortado e uma das 
fitas é transferida 
para a célula 
receptora 
4.  As duas células 
recircularizam os 
plasmídeos, 
sintetizam a fita 
complementar e 
tornam-se 
doadoras. 
Aula: Transferência de DNA em bactérias MBI 102 
Características do fator F 
- Molécula de DNA circular 
- Contém cerca de 40 genes 
- Responsável pela formação do pilus 
- Replicação autônoma ou integração no 
 cromossomo (Epissoma) 
Aula: Transferência de DNA em bactérias MBI 102 
Fator F 
Aula: Transferência de DNA em bactérias MBI 102 
Outros tipos de plasmídeos conjugativos 
Fator R 
Aula: Transferência de DNA em bactérias MBI 102 
Possibilidades de Transferência 
 de DNA por Conjugação 
•  F+ x F- = F+ + F+ 
•  Hfr x F- = Hfr + F- recombinante 
•  F’ x F- = F’ + F’’ 
Aula: Transferência de DNA em bactérias MBI 102 
Fator F integrado no cromossomo 
A	
  célula	
  resultante	
  passa	
  a	
  apresentar	
  uma	
  alta	
  
frequência	
  de	
  recombinação	
  (Hfr)	
  
Recombinação Integração 
Aula: Transferência de DNA em bactérias MBI 102 
Transferência 
por uma célula 
Hfr 
Aula: Transferência de DNA em bactérias MBI 102 
Etapas da Conjugação 
- Formação de pares específicos 
- Conexão celular (pillus sexual) 
- Mobilização do fator F 
- Transferência do fator F 
- Replicação 
Aula: Transferência de DNA em bactérias MBI 102 
Transformação 
ü  Griffith (1928) 
- Colônia lisa (S) - cápsula - virulenta 
- Colônia rugosa (R) - s/ cápsula - não virulenta 
ü  Avery, MacLeod & MacCarty (1944) 
- Princípio transformador: DNA 
- Linhagens de Streptococcus pneumoniae 
Aula: Transferência de DNA em bactérias MBI 102 
Aula: Transferência de DNA em bactérias MBI 102 
ü  Competência 
- Final da fase logarítmica 
- Fatores de competência - Proteínas específicas 
ü  Características da transformação 
- Célula receptora competente 
- Presença de DNA livre no meio 
- Ligação do DNA à célula receptora 
- Entrada do DNA 
- Integração e replicação do DNA 
- Célula receptora competente: Aumento da eficiência de 
transformação 
Célula	
  	
  geneCcamente	
  
transformada	
  	
  
Mecanismo de transformação 
Aula: Transferência de DNA em bactérias MBI 102 
Transdução 
ü  Ciclo lítico e ciclo lisogênico 
- Ciclo lítico - adsorção, penetração, replicação, 
 montagem e liberação de novos fagos 
- Ciclo lisogênico - adsorção, penetração, 
 integração no cromossomo bacteriano e replicação 
ü  Bacteriófagos 
Célula de Escherichia coli 
Bacteriófago Cromossomo de E. coli 
Forma circular do cromossomo do fago 
Ciclo lítico Ciclo lisogênico 
Profago 
Replicação 
Montagem 
Lise 
Recombinação 
Ciclos	
  de	
  
replicação	
  
viral	
  
Aula: Transferência de DNA em bactérias MBI 102 
Tipos de transdução 
- Generalizada - Qualquer fragmento do 
cromossomo bacteriano pode ser transferido no 
lugar do genoma viral 
- Especializada - Transferência de genes 
adjacentes ao profago 
Transdução	
  
generalizada	
  
ü Qualquer fragmento 
do cromossomo 
bacteriano pode ser 
transferido 
células 
recombinantes 
Aula: Transferência de DNA em bactérias MBI 102 
Transdução 
especializada 
ü  O genoma viral integrado no 
cromossomo hospedeiro 
células 
recombinantes 
ü  Transferência de genes 
adjacentes ao profago