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Contextualização Importância da herança (semelhanças) e da variabilidade (diferenças) para a sobrevivência dos microrganismos; Cromossomos de eucariotos e procariotos Introdução Definição de genótipo e fenótipo; Variabilidade nos microrganismos Definição de genética; Definição de cromossomo bacteriano; Definição de plasmídeo; Diferenças entre os cromossomos eucarióticos e os cromossomos bacterianos; Condições que influenciam no fenótipo; Definição de plasmídeo F+, F- e Hfr; Nos primórdios da imunologia, dois pesquisadores defendiam pontos de vistas que pareciam contrários; Elie Metchnikoff acreditava que a resposta inata dos macrófagos abrangia toda a defesa do hospedeiro, enquanto Paul Ehrlich defendia a teoria humoral da imunidade; Contextualização Importância dos plasmídeos para as bactérias, para o hospedeiro e para o ambiente; Manual de Sistemática Bacteriana de Bergey Plasmídeos Diferenças entre os dois grupos; Eubactérias e Arqueobactéria Classificação dos plasmídeos de acordo com suas funções; Eubactérias Gram-positivas: Características gerais; As Eubactérias Eubactérias Gram-negativas: características gerais Micoplasmas; Nos primórdios da imunologia, dois pesquisadores defendiam pontos de vistas que pareciam contrários; Elie Metchnikoff acreditava que a resposta inata dos macrófagos abrangia toda a defesa do hospedeiro, enquanto Paul Ehrlich defendia a teoria humoral da imunidade; QUESTÕES PARA AS PROVAS; CONTEÚDO DAS AULAS; ATIVIDADES ON-LINE; MICROBIOLOGIA – AULA 3 Genética Microbiana Classificação de Microrganismos e Grupo Bacterianos Genética É o estudo das semelhanças e diferenças, referido por alguns cientistas como herança e variabilidade, respectivamente; Pequenos aumentos da temperatura da água; MUTAÇÃO Tolerância a temperaturas maiores; Cromossomos de eucariotos e procariotos Cada célula bacteriana contém somente um cromossomo, consistindo em uma única molécula de DNA de fita dupla na forma circular; Um cromossomo é uma estrutura densa no interior da célula que carrega fisicamente informações hereditárias de uma geração para outra; Plasmídeos são moléculas de DNA de fita dupla menores que os cromossomos e que podem replicar-se independentemente; A maioria dos plasmídeos são moléculas de DNA circulares, mas plasmídeos lineares têm sido encontrados em algumas bactérias; Diferenças entre os Cromossomos de eucariotos e procariotos Cromossomo Eucariótico Cromossomo bacteriano Cada cromossomo eucariótico é linear; Cromossomo circular; Tamanho dez vezes maior que o cromossomo bacteriano; Tamanho consideravelmente menor, embora seucomprimento seja cerca de 1200 vezes maior que o tamanho da célula; Mais doque um cromossomo por célula; Maioriadiplóide(dois de cada tipo de cromossomo); Somente um cromossomo de cada tipo (haplóide); Variabilidade nos Microrganismos A variabilidade genética é tão necessária para uma espécie biológica quanto a sua constância; Os organismos vivos necessitam manter um balanço próprio entre essas duas características; Variabilidade está associada com propriedades fundamentais de um organismo: GENÓTIPO FENÓTIPO Variabilidade nos Microrganismos Genótipo – Refere-se a toda capacidade genética de um organismo encontrada no DNA; Na célula bacteriana, este inclui o DNA no cromossomo mais qualquer DNA plasmidial que possa estar presente; Fenótipo – Representa a parte do potencial genético que está atualmente sendo expressa por uma célula sob determinadas condições; É importante notar que um único genótipo pode resultar em muitos fenótipos; Variabilidade nos Microrganismos Condições que influenciam no fenótipo: Tanto as condições ambientais quanto o genótipo podem influenciar o fenótipo de um organismo; Plasmídeos Usualmente desnecessárias à sobrevivência do hospedeiro, estas moléculas de DNA podem capacitar suas bactérias hospedeiras a: matar outras bactérias; resistir à ação dos antibióticos; servir como diminutos trabalhadores industriais no controle de despejos; Existem diferentes tipos de plasmídeo, que podem ser classificados de acordo com suas funções: Plasmídeos Plasmídeo F – É um pequeno fragmento de DNA circular de fita dupla presente em E. coli que não faz parte do cromossomo bacteriano e pode replicar-se independentemente; As células que contêm o plasmídeo F são referidas como células F+ e são doadoras. As células receptoras não têm o plasmídeo F e são denominadas células F-; Certas células F+ podem transferir genes cromossômicos para células F- numa frequência muito maior do que as células F+ normalmente fazem. Estas células doadoras são chamadas de células de recombinação de alta frequência (Hfr – high-frequency recombination); Plasmídeos Plasmídeos conjugativos – Podem ser transmitidos por conjugação de uma bactéria para outra, como o plasmídeo F de E. coli; Os plasmídeos não-conjugativos não são transmitidos pela conjugação, mas podem ser transferidos pela transdução ou pela transformação por meio de técnicas especiais; Os plasmídeos não-conjugativos também podem ser transmitidos para uma célula receptora pela ação cooperativa dos plasmídeos conjugativos que podem estar presentes na mesma célula; Os plasmídeos podem ser transferidos por meio de técnicas especiais; Plasmídeos Plasmídeos Bacteriocinogênicos – Contém um gene que capacita a célula hospedeira a sintetizar uma bacteriocina, que é uma proteína que mata bactérias pertencentes à mesma espécie ou a espécies relacionadas que não têm o plasmídeo; Uma bactéria que produz uma determinada bacteriocina não é morta pela mesma, apesar de ser sensível a outras bacteriocinas; Existem muitas bacteriocinas diferentes, incluindo aquelas produzidas por bactérias normalmente encontradas no intestino. Elas são muito úteis no auxílio da identificação de diferentes subgrupos de bactérias como a E. coli e espécies de Pseudomonas; Plasmídeos R – Carregam genes para resistência a antibióticos. Cada gene de resistência codifica uma enzima que destrói ou inativa um determinado antibiótico; Plasmídeos Plasmídeos de degradação – Codificam importantes enzimas degradativas; Este tipo de plasmídeo é responsável pela capacidade de certas espécies de Pseudomonas em degradar solventes industriais como o tolueno e o xileno; Esta bactéria tem potencial para ser utilizada no tratamento de ambientes contaminados por derramamento de óleos; O tratamento de células bacterianas com certos agentes químicos, como certos corantes, ou com altas temperaturas pode algumas vezes livrá-las do plasmídeo. As células tratadas desta forma são ditas “curadas”; Manual de sistemática bacteriana de Bergey Este manual é um trabalho de referência internacional, resultado de um esforço cooperativo de centenas de microbiologistas, cada um com autoridade em algum grupo de bactérias; Contém não só descrições de todos os gêneros e espécies estabelecidos, mas também fornece uma organização para a diferenciação destes organismos, juntamente com esquemas e tabelas de classificação apropriados; TESTE MR-VP PRODUÇÃO DE H2S A capacidade de fermentar lactose é utilizada para diferenciar cepas fermentadoras de lactose (Escherichia, Klebsiella, Enterobacter, Citrobacter e Serratia spp.) de cepas que não fermentam lactose, ou que o fazem lentamente (Proteus, Salmonella, Shigella e Yersinia spp.); Diferenças entre Eubactérias e Arqueobactérias EUBACTÉRIA ARQUEOBACTÉRIA Asparedes celulares possuempeptideoglano(cuja composição inclui o ácidomurâmicoe os d-aminoácidos); As paredes celulares são constituídas de proteínas ou polissacarídeos; Osfofofipídeosna membrana citoplasmática contém ácidos graxos de cadeia longa; Contémálcoois de cadeia longa ramificada denominadosfitanóis; O aminoácido usado para iniciar a sínteseprotéicaé sempre aformilmetionina; O aminoácido usado para iniciar a sínteseprotéicaé sempre a metionina; As arqueobactérias são notáveis por formarem produtos finais incomuns do metabolismo, que as eubactérias não podem produzir (como o gás metano); Além disso, as arqueobactérias são conhecidas por habitarem ambientes extremamente adversos que muitas eubactérias não podem tolerar; Eubactérias Gram-negativas Além do aspecto característico no Gram, as eubactérias Gram-negativas possuem uma parede celular complexa composta de uma membrana externa que recobre uma camada muito delgada de peptideoglicano; Muitos dos gêneros bacterianos pertencem a este grupo, que pode ser dividido em subgrupos conforme suas características morfológicas e fisiológicas; Espiroquetas Treponema pallidum – VDRL (diagnóstico da sífilis); Borrelia sp. – febre recorrente e doença de Lyme; Eubactérias Gram-negativas Bactérias encurvadas aeróbias e microaerófilas Campylobacter jejuni – principal causa de diarreia em humanos; Algumas bactérias saprófitas encontradas em água doce e ambientes marinhos; Cocos e Bacilos aeróbios Pseudomonas sp. Neisseria sp. Rhizobium sp. Acetobacter Brucella Eubactérias Gram-negativas Bacilos Anaeróbios Facultativos Família Enterobacteriaceae – Microrganismos familiares aos microbiologistas; Habitam o trato gastrintestinal do homem e outros animais de sangue quente; Vibrio cholerae Haemophilus influenzae Eubactérias Gram-negativas Outros Grupos Bactérias Anaeróbicas Riquétsias e Clamídias Fototróficos anoxigênicos Fototróficos oxigênicos Bactérias deslizantes Bactérias com bainha Bactérias gesmulantes e/ou apendiculadas Quimiolitotróficos Eubactérias Gram-positivas A parede celular de eubactérias Gram positivas é muito mais espessa do que a das eubactérias Gram-negativas e não possui uma membrana externa; Como visto anteriormente, uma grande parte da parede da bactéria Gram-positiva é formada por peptideoglicano; Grupos Cocos Bacilos regulares Bacilos irregulares Micobactérias Actinomicetos Micoplasmas São incapazes de formar uma parede celular, portanto possuem apenas uma membrana citoplasmática como envoltório externo (coram-se como Gram negativos); A falta de uma parede celular confere aos micoplasmas algumas propriedades incomuns não encontradas na maioria das eubactérias; Plasticidade – permite que muitas das células atravessem os poros de filtros bacteriológicos que retêm muitos outros tipos de bactéria; Porém, podem inchar e rompe-se quando a cultura é repentinamente diluída com água; Os micoplasmas não são inibidos mesmo em altas concentrações de penicilina (PORQUE?), mas podem ser inibidos por antibióticos que atuam sobre outros processos metabólicos ou celulares; OBRIGADO
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