Genética Bacteriana e Antimicrobianos

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Genética Bacteriana e Antimicrobianos
Universidade Federal de Pelotas
Instituto de Biologia
Departamento de Microbiologia e Parasitologia
Disciplina de Microbiologia e Imunologia
Genética Bacteriana e Antimicrobianos
Gabriela Henriques Marques
13 de Março de 2012
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� Genética = é a ciência dos genes, da
hereditariedade e da variação dos organismos. Ramo
da Biologia que estuda a forma como se transmitem
as características biológicas de geração para
geração.
�Gene = unidade fundamental da hereditariedade; A maioria dos genes vem em pares
e são feitos de filamentos de material genético chamado de ácido desoxibironucléico
ou DNA.
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Aonde estão 
estes genes 
(informações 
genéticas) ?
� Cromossomo = é uma longa sequência de DNA (vários
genes!).
ou DNA.
� DNA = Ácido Desoxirribonucleico. É um composto
orgânico cujas moléculas contêm as instruções genéticas
que coordenam o desenvolvimento e funcionamento de todos
os seres vivos.
3
� Fenótipo = São as características observáveis ou caracteres de um organismo
como, por exemplo: morfologia, desenvolvimento, propriedades bioquímicas ou
fisiológicas e comportamento.
CRESCIMENTO E REPRODUÇÃO
� Todas as características microbianas são controladas ou influenciadas pela 
hereditariedade.
� A maioria das bactérias possui uma única cadeia de DNA circular.
� As bactérias podem se reproduzir com grande rapidez, dando origem a um número 
muito grande de descendentes em apenas algumas horas. 
� A maioria delas reproduz-se assexuadamente, por cissiparidade, também chamada 
de divisão simples ou bipartição. 
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� Nesse caso, cada bactéria divide-se em duas outras bactérias geneticamente iguais.
TRANSFERÊNCIA DE MATERIAL GENÉTICO
� Algumas bactérias também transferem material genético entre as células. 
� A transferência de genes é particularmente importante na resistência à antibióticos.
� Esse processo leva à formação de novos indivíduos com características genéticas 
diferentes, resultando na mistura de material genético. 
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�Uma bactéria pode adquirir genes de outra bactéria e misturá-los aos seus de três 
maneiras diversas: 
Conjugação
Transformação
Transdução
Conjugação:
• Certas bactérias possuem pequenas moléculas circulares de DNA denominadas
plasmídios.
• Certos plasmídios possuem genes responsáveis pela síntese de enzimas que
destroem um antibiótico antes que ele destrua a bactéria, plasmídios R (de
resistência aos antibióticos).
• Eles também possuem genes que permitem sua passagem de uma bactéria para
outra, fator F.
• Esse mecanismo faz com bactérias “sensíveis” se tornem resistentes aos
respectivos antibióticos.
TRANSFERÊNCIA DE MATERIAL GENÉTICO
respectivos antibióticos.
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TRANSFERÊNCIA DE MATERIAL GENÉTICO
Conjugação:
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Transformação:
• Uma bactéria no estágio de competência (multiplicação), absorve de uma outra
bactéria que esteja sofrendo lise, informações de resistência do DNA e integra ao dela.
TRANSFERÊNCIA DE MATERIAL GENÉTICO
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TRANSFERÊNCIA DE MATERIAL GENÉTICO
Transformção:
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Transdução:
• Ocorre através de bacteriófagos (vírus que infecta bactéria). Este vírus para se
multiplicar, necessita de uma célula (bactéria);
• Após se multiplicar, o vírus carrega o seu DNA e também, carrega o DNA da bactéria;
• Para contaminar uma nova célula (bactéria), ele carrega o DNA da bactéria anterior.
TRANSFERÊNCIA DE MATERIAL GENÉTICO
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A HISTÓRIA DA QUIMIOTERAPIA PARA BACTÉRIAS
O surgimento da quimioterapia moderna é creditado ao
esforço de Paul Ehrilich na Alemanha durante o século
XX. Enquanto tentava corar bactérias, sem que o
tecido ao seu redor também ficasse corado, especulou
sobre uma “bala mágica” que deveria seletivamente
destruir o patógeno sem danificar os tecidos do
hospedeiro. Esta idéia forneceu a base da
quimioterapia, toxicidade seletiva.
Alexander Fleming em 1928, em busca de
um tratamento eficaz para os feridos na II
Guerra Mundial, observou o crescimento da
bactéria Staphylococcus aureus que era
inibido na área ao redor de colônias de
fungo, Penicillium notatum. Mais tarde, o
componente ativo foi denominado
penicilina.
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ANTIMICROBIANOS
� Uma classe de medicamentos uilizados na quimioterapia,
para o tratamento de doenças infecciosas utilizando
substâncias químicas.
Antibióticos Fármacos Sintéticos
12Fármacos produzidos por 
bactérias ou fungos.
Fármacos sintetizados por 
procedimentos químicos em 
laboratórios.
ESPECTRO DE ATIVIDADE ANTIMICROBIANA
� Refere-se ao número de microorganismos diferentes que o fármaco pode afetar.
Geralmente os antibióticos são de pequeno ou de largo espectro.
Antibiótico de Largo 
Espectro
Vantagem
DesvantagemDesvantagem
Infecção por patógenos
oportunistas
Candida albicans 13
BacteriostáticosBactericidas
FÁRMACOS ANTIMICROBIANOS
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Matam o microrganismo. Impedem o crescimento do 
microrganismo.
A INTERAÇÃO DO FÁRMACO ANTIMICROBIANO COM A BACTÉRIA PODE 
OCORRER:
• A nível de parede celular
• Membrana plasmática
• Síntese de proteína
• Síntese de ácido nucleico
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MODELO DE AÇÃO DOS FÁRMACOS ANTIMICROBIANOS
ácido 
paraminobenzóico
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80S (eucarióticas)
70S (procarióticas)
VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS ANTIMICROBIANOS
• São produtos de enorme importância.
• Centenas de novas substâncias surgem a cada
ano, mas pouquíssimas são efetivamente
aproveitadas e utilizadas como agentes
antimicrobianos, visto que muitas destas não
atendem aos requisitos mínimos para seu empregoatendem aos requisitos mínimos para seu emprego
terapêutico.
• Muitos são tóxicos para os humanos ou não
apresentam vantagens em relação aqueles já em
uso.
• E o crescente problema em relação ao surgimento
de espécies bacterianas resistentes aos diferentes
fármacos antimicrobianos. Este talvez corresponda
ao principal desafio dos pesquisadores.
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RESISTÊNCIA BACTERIANA
(1) A causa primária é a mutação espontânea e a
recombinação dos genes.
(2) O uso extensivo e errôneo de antimicrobianos pelos
médicos.
(3) O uso de antimicrobianos em pacientes com resfriados e
gripes.
(4) O uso de antimicrobianos em pacientes imunodeprimidos
para prevenir infecções.
(5) A dificuldade dos pacientes em seguir o tratamento
prescrito.prescrito.
(6) Os tratamentos longos utilizando doses baixas contra
acne.
(7) O uso de antimicrobianos na nutrição animal.
(8) O transporte de bactérias resistentes a novas áreas em
função das viagens no mundo.
A automedicação que a 
atual sociedade exerce 
em seu cotidiano.
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Bactérias Super 
Resistentes!
Este tema tornou-se um motivo de preocupação
crescente entre os profissionais da área de saúde,
pois a cada ano observamos o aumento de linhagens
resistentes aos mais diversos agentesresistentes aos mais diversos agentes
antimicrobianos.
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MUITO OBRIGADA
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