Aula 2 Evolucao Sistematica

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EVOLUÇÃO,	SISTEMÁTICA	E	NOMENCLATURA
Prof.	Junio	Cota
2018/1º	Semestre
ICA224	– Microbiologia
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Sumário
ü Formação e	História Remota da	
Terra
üOrigem da	Vida	Celular
üDiversificação Microbiana
üOrigem Endossimbiótica de	
Eucariotos
üEvolução Microbiana
üSistemática Microbiana
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• TERRA
4,5	bi	anos
Alterações contínuas (físicas/geológicas)
Condições/desafios para	a	vida (4,0	bi	anos)
• EVOLUÇÃO
Alteração no	DNA	+	Herança +	Pressões Seletivas
Formação e	História Remota da	Terra
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• Origem	da	Terra
4,5	bi	anos
Nuvem	de	poeira	nebulosa	+	gases	de	supernova
Formação do	sol	à compactação,	fusão nuclear,	luz	e	calor
Colisão e	atração gravitacional
Minúsculos agregados
Crescimento e	aglutinaçãoà origem dos	planetas
Formação e	História Remota da	Terra
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• Terra	em	formação
Energia liberadaà aquecimento
Planeta de	magma	extremamente quente
Ambiente inóspito (~	500	mi	anos)
Resfriamento gradual	à cerne metálico +	manto rochoso +	
crosta superficial	de	baixa densidade
Vapor	de	águaà condensação e	formação de	oceanos
Cristais	de	zircônio:	resfriamento	da	Terra	(4,4	a	4,3	bi	anos)
Formação e	História Remota da	Terra
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• Evidências de	vida microbiana remota
Proporção isotópica do	C	nos minerais
Células fossilizadas
Chloroflexus:	bactéria filamentosa fototrófica
Formação e	História Remota da	Terra
Microfósseis Estromatólito (3,5	bi	anos):	Australia Estromatólitomoderno:	EUA
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• Hipótese da	Origem da	Superfície
Caldo primordial	(comp.	org.	+	inorg.)	em lago quente
Condições muito hostis à vida!
• Hipótese da	Origem da	Subsuperfície
Fontes hidrotermais no	leito dos	oceanos
Disponibilidade de	comp.	inorg.	reduz.	(H2/H2S)
Origem da	Vida	Celular
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• Metabolismo Primitivo
Ambiente anóxido
Anaeróbio/autotrófico
Aquifex:	hipertermófilo
e	genoma pequeno
Origem da	Vida	Celular
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• O2 impulsionou a	evolução
de	MOS	eucarióticos
• Camada de	O3:	permitiu a	
evolução e	disseminação
dos	MOS
Diversificação
Microbiana
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• Origem dos	Eucariotos
~2	bi	anos (após surgimento de	O2)
surgimento de	enzimas para	detoxificação
• Endossimbiose:	incorporação estável
Mitocôndria:	bactéria quimiorganotrófica
Cloroplasto:	cianobactéria
Origem Endossimbiótica de	Eucariotos
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• Formação da	Célula Eucariótica
Origem Endossimbiótica de	Eucariotos
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• O	Proceso Evolutivo
Descendência	com	modificação
Alteração	no	DNA:	herança
Novos	organismos	bem-sucedidos
Organismos	mal-sucedidos eliminados
Alta	complexidade	e	diversidade	biológica
Evolução Microbiana
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• Mutações e	Seleção
Mutações:	erro/UV/químicos
Essenciais para	adaptação por Seleção Natural
Mutações
Adaptativas	
Danosas
Neutras
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• Mutações e	Seleção
Alterações hereditárias
Duplicação gênica
Transferência horizontal
Perda gênica
Recombinação homologa
Ambiente
Pressão de	Seleção
Variabilidade genética da	população
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• Análise Evolutiva
Filogenia:	história evolutiva
Genoma:	registro da	ascendência do	organismo
Evolução:	herança de	uma alteração no	DNA
• Genes	mais utilizados em Filogenia
rRNA16S:	Procariotos
rRNA18S:	Eucariotos
Evolução Microbiana
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• Análise Evolutiva
Obtenção de	sequências de	DNA
Alinhamento de	Sequências
Árvores Filogenéticas
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Evolução Microbiana
• Filogenia Microbiana
Domínio:	táxon mais elevado
Genes	compartilhados entre	domínios:
Tranferência horizontal
Diferenças genéticas:	
Barreiras contra	transf.	horizontal	(endonucleases)
Colonização seletiva de	hábitats
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Evolução Microbiana:	Filogenia Microbiana
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• Estudo da	diversidade dos	MOS	e	suas relações
Filogenia +	Taxonomia
• Taxonomia:	identificação e	descrição
Fenotípico
Genotípico
Filogenético
Sistemática Microbiana
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• Conceito de	Espécie em Microbiologia
- Procariotos:	conjunto de	linhagens que compartilham alto	
grau de	similaridade em várias carac.	Independentes
>=	70%	hibridização DNA-DNA
>=	97	de	identidade de	rRNA16S
- Conceito	biológico:	organismos capazes de	intercruzar,	
isolamento reprodutivo (aplica-se	a	alguns eucariotos)
- No.	de	espécies	de	procariotos:	100.000	– 1.000.000	
(estimativa)
Sistemática Microbiana
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• Classificação e	Nomenclatura
- Organização dos	organismos em grupos
- Sistema	binomial:	Gênero +	Epítoto de	espécie
- Latim ou Grego latinizado:	nome remete a	alguma
propriedade que descreve o	organismo
- Manual	de	Bergeys/Os	Procariotos:	taxonomia
- Coleções de	culturas:	ATCC
- Novas	espécies:	IJSEM	à publicação e	depósito da	cultura
Comitê Internacional de	Sistemática de	Procariotos (ICSP)
Sistemática Microbiana
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Referências	Bibliográficas
• MADIGAM,	M.	T.;	MARTINKO,	J.	M.;	PARKER,	J.	Microbiologia	
de	Brock.	10.	ed.	São	Paulo:	Prentice	Hall	Brasil,	2004.	608p.
• TORTORA,	G.	J.;	FUNKE,	B.	R.;	CASE,	C.	L.	Microbiologia.	10.	
ed.	Porto	Alegre:	Artmed,	2012.	934p.
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