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Professores: Patricia Cardoso– Coordenador Tel- 3829-1883 Email: patricia@dbi.ufla.br Cristina Ferreira Silva e Batista Eustáquio Souza Dias Rosane Freitas Schwan Whasley Ferreira Duarte Pós-Doutorandos Docentes voluntários MICROBIOLOGIA GERAL Microbiologia Avenida Norte (paralela à rodovia para Ijaci) MICROBIOLOGIA – DBI/UFLA 2 Biologia 3 Professores Disciplinas GBI 111 e 132 - Eustáquio Souza Dias: esdias@dbi.ufla.br - Cristina Ferreira Batista: cristinafsb@dbi.ufla.br - Patrícia Gomes Cardoso: patricia@dbi.ufla.br - Rosane Freitas Schwan: rschwan@dbi.ufla.br - Whasley Ferreira Duarte: whasleyduarte@dbi.ufla.br - Professores voluntários - Pós-Doutorandos 4 Microbiologia como ciência Estudo das células vivas (microrganismos) e seu funcionamento Diversidade e evolução dos microrganismos surgimento de diferentes tipos e as razões para isso O papel dos microrganismos no mundo sociedade humana, corpo humano, animais e plantas Maior parte do oxigênio que respiramos é resultante de atividades microbianas cianobactérias Relação com homens, outros animais e plantas degradação da matéria orgânica 11 IMPORTÂNCIA DOS MICRORGANISMOS 12 IMPORTÂNCIA DOS MICRORGANISMOS Doenças de plantas e animais DTAs Grandes perdas econômicas 13 IMPORTÂNCIA DOS MICRORGANISMOS Microbiologia básica Microbiologia aplicada Medicina Agricultura Indústria -Sistemática microbiana -Fisiologia microbiana -Genética bacteriana -Bioquímica microbiana -Citologia BIOTECNOLOGIA SUSTENTABILIDADE $$$$$$$$$ 1. Biologia e genética de fungos 2. Estudo das fermentações rudimentares e industriais 3. Metabolomica microbiana 4. Microrganismos como agentes de biocontrole e de tratamento e reaproveitamento de resíduos agro-industriais. 5. Prospecção de fungos filamentosos 1- Biologia e genética de fungos Agaricus subrufescens Agaricus bisporus Shiitake Pleurotus ostreatus Genética de Fungos Genética de Saccharomyces Controls A/α Asc o 1 Asc o 2 Asc o 3 Asc o 4 Aα Genética de Basidiomicetos 18 1. Biologia e genética de fungos 2. Estudo das fermentações rudimentares e industriais 3. Metabolomica microbiana 4. Microrganismos como agentes de biocontrole e de tratamento e reaproveitamento de resíduos agro-industriais. 5. Prospecção de fungos filamentosos 2- Estudo das fermentações industriais e rudimentares Conhecimento e papel da microbiota envolvida nos processos de: • Fermentação de cacau • Fermentação de caldo de cana de açúcar • Fermentação de café • Fermentação de frutas nativas • Fermentação de forrageiras para silagem • Fermentação de carnes • Fermentação de alimentos e bebidas indígenas e kefir 1. Biologia e genética de fungos 2. Estudo das fermentações rudimentares e industriais 3. Metabolomica microbiana 4. Microrganismos como agentes de biocontrole e de tratamento e reaproveitamento de resíduos agro-industriais. 5. Prospecção de fungos filamentosos 3- Metabolomica microbiana Caracterização de metabólitos primários e secundários importantes em processos fermentativos e para a indústria 1. Biologia e genética de fungos 2. Estudo das fermentações rudimentares e industriais 3. Metabolomica microbiana 4. Microrganismos como agentes de biocontrole e de tratamento e reaproveitamento de resíduos agro- industriais. 5. Prospecção de fungos filamentosos 4- Microrganismos como agentes de biocontrole e de tratamento e reaproveitamento de resíduos agro-industriais. A- Seleção de bactérias ferro-tolerantes para remediação em solos multicontaminados B- Seleção de leveduras para produção de bioaromas usando vinhoto como substrato C - Seleção de bactérias para produção de pigmentos utilizando resíduos do processamento do café Agua residuaria do processamento de cafe 1. Biologia e genética de fungos 2. Estudo das fermentações rudimentares e industriais 3. Metabolomica microbiana 4. Microrganismos como agentes de biocontrole e de tratamento e reaproveitamento de resíduos agro-industriais. 5. Prospecção de fungos filamentosos 5- Bioprospecção de fungos filamentosos Seleção e caracterização de fungos filamentosos isolados de plantas e cavernas brasileiras responsáveis pela produção de metabólitos importantes na indústria. 26 Apresentação dos laboratórios de pesquisa 28 Laboratório de Cogumelos Comestíveis Laboratório de Microbiologia das Fermentações 29 Laboratório de Microbiologia das Fermentações 3- Metabolomica microbiana 32 Laboratório de Fisiologia e Genética de Microrganismos * Colecao de culturas da Microbiologia Agricola – CCMA – https://sites.google.com/site/ccmaufla/ Laboratório de Prospecção e Genética de Fungos Filamentosos 35 Microbiologia como carreira 36 37 Inoculantes em plantas comerciais Aumento da produtividade Controle de doenças causadas por microrganismos Produção de alimentos Manejo do solo 38 Produção de alimentos Controle sanitário de microrganismos patogênicos ou deterioradores nos alimentos Inoculantes e alimentos fermentados diferenciados Probioticos 39 Estudo da diversidade dos microrganismos nos diferentes ambientes Propostas de manejo de áreas conservadasRecuperação de áreas degradadas Biologia e Genética de Microrganismos 40 Controle de doenças causadas por microrganismos Propostas de manejo de áreas conservadasRecuperação de áreas degradadas 41 Biorremediação Microbiana Utilização dos microorganismos como inseticidas biológicos, não poluentes ao meio ambiente Recuperação de áreas degradadas MICROBIOLOGIA DO RUMEN Pesquisa Melhoria da performance do animal MICROBIOLOGIA DE FORRAGENS CONSERVADAS Silagens: Bactérias do ácido lático Feno: Fungos-Micotoxinas Pesquisa e desenvolvimento de probióticos: Bactérias e Leveduras • Ruminantes • Suinos • Aves • Equinos • Cães Aula 1 Histórico da Microbiologia 1857-1914 ~ 60 anos A Microbiologia, como ciência, não apresentou grande desenvolvimento até o século XIX • 1664 – Robert Hooke – Invenção do Microscópio – Descreveu estruturas de frutificação 1684 - Antoni van Leeuwenhoek (holandês) – Construtor amador de microscópios – Primeira pessoa a observar os microrganismos em detalhes – Observação de Bactérias Relato à Sociedade Real de Londres Progresso no entendimento da natureza e a importância desses minúsculos organismos ocorreu lentamente - O desenvolvimento da Micro. como ciência está ligada a 2 aspectos fundamentais: sec. XIX: 1) aperfeiçoamento da microscopia 2)técnicas laboratoriais: desenvolvimento da microbiologia hps.cam.ac.uk Pequenos animálculos Século XIX – Duas questões biológicas levaram ao desenvolvimento de técnicas laboratoriais essenciais 1. Geração Espontânea: Diversos pensadores debateram a ideia de que materiais inanimados poderiam dar origem a seres vivos. 2. Natureza das doenças infecciosas: Os mecanismos da transmissão de um indivíduo para o outro eram desconhecidos. • Ferdinand Cohn (1828-1898) – “Pai da bacteriologia” Botânico interessado em microscopia Crescimento e divisão celular em células vegetais “Plantas”unicelulares (algas) e posteriormente as formas de vida fotossintetizantes (cianobactérias) Acreditava que as bactérias eram membros do reino vegetal Descobriu o gênero Bacillus (endósporos – estruturas termoresistentes) água em ebulição não era um método tão eficiente de esterilização Desenvolvimento de técnicas laboratoriais- tampões de algodão Britannica.com • Louis Pasteur (1822-1895) Maior oponente à Teoria da Geração Espontânea Os organismos encontrados nos materiais em decomposição eram provenientes do ar Postulou que as células estariam constantemente depositadas em todos os objetos Experimento: pescoço de cisne Esterilização Frasco de Pasteur fim da Teoria da Geração espontânea Fermentação de uvas (vinho) era realizada por microrganismos – “levere” = leveduras Acumulou vários triunfos na microbiologia e na medicina Vacinas (antraz, cólera aviária e a raiva) • Robert Koch (1843-1910) – “Teoria das doenças causadas por germes” Comprovação de que os micro. causavam doenças (contagiosas) Estudou o antraz (doença do gado que ocasionalmente acomete seres humanos – Bacillus anthracis) injetava sangue (contendo bactérias formadoras de esporos) em camundongos sadios Primeiro a usar meio solido para cultivo de bactérias (gelatina, ágar) Postulados de Koch demonstrar que organismos específicos causavam doenças específicas Desenvolvimento dos métodos básicos em microbiologia Britannica.com Postulados de Koch Outros nomes importantes o Joseph Lister (1860)- médico – Uso de fenol em feridas para controle de infecções Microbiologia médica o Martinus Beijerinck - Cultura de enriquecimento- isolamentos de microrganismos de solos e água (seleção de microrganismos de uma amostra) - Doença do tabaco- não bactéria e sim vírus (filtração)- Virologia o Sergei Winogradsky (1899) - Bactérias oxidantes de enxofre e nitrogênio - Metabolismo- quimiolitotrofia e autotrofia bacteriana 1900 Walter Reed provou que mosquitos eram transmissores da febre amarela 1908 Paul Ehrlich cura para sífilis (bacteria) Neosalvarsan – prêmio Nobel em 1908 1929 Alexander Fleming Penicilina 1977 Fred Sanger, Steven Niklen, Alan Coulson – método para sequenciar DNA 1977 Carl Woese – análise filogenética do rRNA 16S - Três Dominios (Archae) 1988 Kary Mullis – Reação de PCR Mullis e Michael Smith receberam Prêmio Nobel em 1993. 1995 Primeiro genoma sequenciado - Haemophilus influenza 1996 Andre Goffeau e colaboradores (96 laboratórios) Primeiro genoma de um organismo eucarioto sequenciado: Saccharomyces cerevisiae Thomas Cavalier-Smith 6 reinos 1998 Descoberta da regulação do ciclo celular em eucariotos Estudando leveduras que se reproduzem por fissão 2001 Premio Nobel em Fisiologia ou medicina Sir Paul M Nurse Foi presidente da Royal Society, de 2010 a 2015 Leland H. Hartwell Tim Hunt Barry Marshall and J. Robin Warren Descobriu que a bactéria Helicobacler pylori causa ulcera e pode ser iniciadora de cancer no estomago Premio Nobel em 2005 Premio Nobel em Fisiologia ou medicina 2008 Harald zur Hausen Alemanha Descobriu o virus HPV (human papilloma virus) causador do cancer cervical http://www.nature.com/nature/journal/v488/n7413_supp/ WHO/ICO INFORMATION CENTRE ON HPV AND CERVICAL CANCER; DE SANJOSE, S. ET AL. LANCET INFECT. DIS. 7 453–459 (2007). Premio Nobel em Fisiologia ou medicina 2008 Françoise Barré-Sinoussi França Luc Montagnier França Descobriram o virus causador de imunodeficiencia HIV (human immunodeficiency virus) http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/nobelguide_med.pdf Referências •1 -Microbiologia: (10º edição) (Hardcover) Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Christine L.Case. Editora Benjamin Cummings. (2010). ISBN-13: 978-0- 321-58202-7 •2-Microbiologia: An Evolving Science. Joan L. Slonczewski and John W. Foster. Editora W. W. Norton; 1st edition (Março, 2008) •3- Microbiologia de BrocK (14º edição). Michael T. Madigan, John M. Martinko, Kelly Bender, Daniel Bleckley, David Sthal. Editora Pearson Education, Inc. (2015). ISBN 978-0-321-89739-8 •4- Apostila de aulas práticas – Microbiologia – DBI/ UFLA •5. Nobel Prizes Awarded for Research in Microbiology or Immunology
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