(2) Genética Bacteriana (Reprodução )

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17/8/2011
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Genética Bacteriana
Roney R. Guimarães
REPRODUÇÃO ASSEXUADA
• Bipartição ou Cissiparidade:
– um indivíduo divide‐se dando origem a outros 
dois geneticamente idênticos:
• duplicação do cromossomo:p ç
– cada novo cromossomo fica associado a um mesossomo e 
entre eles verifica‐se o crescimento da célula;
• citocinese.
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Bipartição ou Cissiparidade
Duplicação do DNA
Parede celular
Membrana
plasmática
Molécula de DNA
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Separação das células
Esporogenia
• Esporulação: formação de endósporos:
– formas de resistência dos gêneros Bacillus (aeróbia) e Clostridium
(anaeróbia): 
– permitem que a célula sobreviva em condições desfavoráveis;
– resistentes ao calor e ao ressecamento. 
– capazes de permanecer em estado latente por longos períodos e decapazes de permanecer em estado latente por longos períodos e de 
germinar dando início a nova célula vegetativa.
– localização: central, terminal ou sub‐terminal. 
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Esporulação
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Transferência de Material Genético
• Conjugação:
– passagem de material genético de uma bactéria doadora para uma 
receptora através de uma ponte citoplasmática formada por fímbrias 
sexuais (pilus F): 
• reconhecimento e contato entre as células, 
• transferência de DNA plasmidial. 
– associada à presença de plasmídeos F:
• célula portadora de plasmídeo F@ F+, doadora, ou macho;
• célula desprovida de plasmídeo F@ F−, receptora, ou fêmea.
– plasmídeos F integrados no cromossomo @ processo mediado por
pequenas seqüências de DNA denominadas IS (Insertion Sequences):
• podem mobilizar a transferência de genes cromossômicos;
• células portadoras de plasmídeos F integrados @ Hfr (High Frequency of
Recombination);
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Conjugação
• Pode ser de dois tipos: 
– entre células F+ e F−@ duas células F+;
– entre células Hfr e F−@ uma célula Hfr e outra F−. 
• Mecanismo provável de transferência do DNA @ círculo 
rolante:
apenas uma das fitas é transferida@ fita complementar sintetizada– apenas uma das fitas é transferida @ fita complementar sintetizada 
pela célula receptora. 
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Conjugação F+
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Conjugação Hfr
REPRODUÇÃO SEXUADA
• Transdução:
– mediada por vírus (bacteriófagos ou fagos) @
pode ser generalizada (qualquer fragmento de 
DNA) ou especializada (determinados genes, 
passados por fagos temperados).passados por fagos temperados).
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Transdução Generalizada
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Transdução Especializada 
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REPRODUÇÃO SEXUADA
• Conversão lisogênica:
– transferência de genes de fagos 
para bactérias durante o ciclo 
lisogênico.
– Ex.: conversão de células 
atoxigênicas de g
Corynebacterium diphtheriae
em toxigênicas, pelo fago β@
bactéria recebe um gene que 
codifica uma toxina, sendo este 
gene de origem viral.
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REPRODUÇÃO SEXUADA
• Transformação:
– incorporação de DNA na forma livre, geralmente 
decorrente da lise celular:
• ocorre quando uma bactéria incorpora moléculas de 
DNA existentes em seu meio e esta passa a ter novas 
características.
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Transformação 
• Captação do DNA: DNA exógeno (1) liga‐
se a proteínas na superfície celular (2), 
sendo em seguida absorvido ou tendo 
uma de suas fitas degradadas por 
nucleases antes da absorção:
– Gram Positivo> DNA captado como 
dupla hélice e absorvido como fita simples 
> uma das fitas é degradada. 
– Gram Negativo > DNA absorvido como 
fita dupla > apenas uma das fitas 
participa do processo de recombinação. 
• Ligação do DNA: inicialmente reversível >
células competentes ligam o DNA com 
muito mais eficiência que células não 
competentes (1000 vezes mais).
• Integração do DNA:
– associação do DNA exógeno com proteínas 
de ligação e proteína RecA:
• proteção contra degradação;
• recombinação. 
– degradação do que resta da fita simples e 
formação de um DNA híbrido.formação de um DNA híbrido.
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DNA exógeno (1) ao encontrar o receptor (2) interage com este, promovendo a ativação de vários genes (3, 4 e 5) 
dentre eles autolisinas, nucleases e proteína de ligação ao DNA. Uma das fitas do DNA passa a ser captada pela 
célula, enquanto a outra é degradada (6). Ao penetrar na célula a fita simples é protegida por proteínas. Caso 
este DNA encontre uma região complementar, a proteína RecA auxiliará sua recombinação com o DNA endógeno 
(7).
Transformação
Célula bacteriana
Lise celular Quebra
do DNA
Fragmentos de
DNA doador
Célula bacteriana
Fragmentos de DNA 
ligam‐se à superfície da
célula receptora.
Molécula de DNA circular
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O fragmento de DNA é 
incorporado à célula receptora.
O fragmento de DNA é integrado
ao cromossomo da célula receptora.
Célula transformada
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LINKS INTERESSANTES PARA 
PESQUISA
• http://members.tripod.com/themedpage/microbio‐bac‐
bas.htm
• http://www.unb.br/ib/cel/microbiologia/index.html
• http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos
_pos2004/microorganismos/BACTERIAS.htm
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