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Microbiologia Aula Genética bacteriana (1)

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Microbiologia - Genoma bacteriano e plasticidade genética
 Genoma: conjunto de genes (informação genética) de uma célula
 *Código genético é diferente de genoma, visto que código genético é a relação da trinca de bases (códon) para aminoácido. Há uma tabela de código genético. 
Variedade genética em humanos: principalmente devida á reprodução sexuada.
 Variedade genética nas bactérias: devida aos processos abaixo, já que elas se dividem por divisão binária originando teoricamente indivíduos geneticamente iguais. 
Processos de troca de material genético: transformação, transdução e conjugação.
 Alteração das bases: mutação e transposons. 
 (mutação pode vir por agentes químicos, físicos, biológicos, ou por fatores intrínsecos tautoméricos das bases).
 
IS: Sequências de inserção
 Descobertas por estudo em milhos, que apresentavam diversas cores na mesma espiga quando em estado natural. 
 Pesquisadora inferiu a presença de genes saltadores (sem ajuda técnica nenhuma na época!), que seriam responsáveis pela variação de cores nas espigas. 
 
 Transposons: presença de sequências que migram pelo material genético, podendo ir parar no meio de genes, em regiões amplificadoras ou outras regiões. Presença, no transposon, de Sequências de Inserção (IS, com sequências invertidas repetidas (SRI) que permitem o pareamento das bases formação de alças de DNA) e de Transposases (enzimas responsáveis pelos processos de replicação, migração e inserção dos transposons).
Estrutura de IS (sequência de inserção):
SRI Transposases SRI
-----------------------------
SRI: sequências invertidas repetidas: em geral cerca de 4 pares de bases (ATGCC ATGCC ATGCC), com sequência invertida no pólo oposto (CCGTA CCGTA CCGTA)
 Presença de SRIs nas extremidades propicia pareamento interno no material genético, formando uma alça de DNA. Alta presença de SRIs em vírus! Forma loop de material genético, visto que as sequências são espelhadas, permitindo pareamento. 
Transposases: enzimas responsáveis pelos processos de replicação, migração e inserção dos transposons. 
DNA dos transposons migraria sob essa forma de alça permitida pelos SRIs.
Sequências de inserção também têm DNApolimerase específica, que copia só o fragmento do transposon.
Transposon permite duplicação de genes específicos, tanto no cromossomo quanto no plasmídeo, no caso das bactérias. 
Presença de famílias de sequência de inserção. (alta presença da sequência IS – 5)
 Função dos transposons
 IS tem capacidade de transporte pelo DNA. 
Transposon é como se fosse o meio de transporte (Sequência de Inserção) com outros genes (“passageiros” da sequência móvel, sendo carregados para outros locais do DNA). 
Tipo 2: Sequência de inserção interrompida pelo gene (--------------)
Tipo 1: Genes e sequências de inserção entremeados no transposon ( ---------------------)
Genes de resistência a antibióticos e envolvidos em outros tipos de patogenicidade são do tipo 1.
Formação de transposon do tipo 1: duplicação de transposon com migração englobando um gene. 
Formação do transposon do tipo 2: retirada da parte desnecessária do transposon de tipo 1 (transposases duplicadas). Transposon do tipo 2 é como uma evolução do transposon do tipo 1.
Retirada de pedaço contendo uma das SRIs transforma transposon do tipo 1 em transposon do tipo 2, com aumento da estabilidade, por exemplo. 
 Transposon tem SRIs, genes de transposases, e genes que foram pegos para serem transportados. 
Alças de SRIs de transposons podem dar origens aos plasmídeos circulares.
 Mutação, assim, pode vir nos sítios com maior exigência, onde talvez mutações fossem evolutivamente interessantes. Mutações aleatórias poderiam ser, assim, direcionadas a esses sítios, não deixando de ser aleatórias, mas sendo controladas. 
 Gene da síntese de parede é praticamente igual ao gene que sintetiza a B-lactamase. Estrutura que é atacada é muito similar á estrutura que depois faz o ataque. 
 Ao que tudo indica, célula tem mecanismos para, depois de certo tempo de alta atividade transcricional, inserir gene alvo da grande atividade em um transposon e multiplicar essa sequência no DNA, obtendo múltiplas cópias. Além da alta expressão, essas múltiplas cópias também apresentam maior susceptibilidade a mutações, permitindo que mecanismos enzimáticos de ataque possam vir a surgir. 
(diferença entre B-lactamase e PBP – penicilin binding protein, atacada pela penicilina- é de cerca de 4 aminoácidos. Alta similaridade permite que afinidade se mantenha, mas ao invés de ser destruída pela penicilina, estrutura protéica vem com sítio para destruição do antibiótico b-lactâmico). Ação da B-lactamase é inibida pelo ácido Clavulâmico, usado em associação com penicilina ou cefalosporina. 
Troca genética entre bactérias pode ocorrer entre espécies diferentes e até entre gêneros diferentes.
Há casos até de troca genética entre bactérias e leveduras.
Índices de transferência lateral podem chegar até 20% (transferência lateral é transferência de genes de uma espécie para outra). Presença de genes em comum entre bactériasfilogeneticamente distantes.
(maior bactéria, que chega a ser visível a olho, por seu grânulo citoplasmático com enxofre: Tiomargharita Namibiensis) 
(bactéria semi “pluricelular”: espécie de bactéria que se comporta como se fosse multicelular, com bactérias em íntimo contato e com cooperação funcional: bactéria magnética).

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