Genética bacteriana e seus vírus

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Genética bacteriana e seus 
vírus
Capítulo 5 - Introdução a Genética (Griffthis et al)
Capítulo 8 – Fundamentos de Genética (Snustad & Simmons)
Capítulo 8– Genética: um enfoque conceitual (Pierce)
Vírus
• São seres vivos?
• Estrutura simples formada
basicamente por uma capsula
proteica que envolve o material
genético (DNA ou RNA)
• Não apresentam ribossomos e
organelas
• Necessitam do aparato de síntese
proteica de outras células vivas
para se multiplicarem
Bacteriófagos
• Vírus que infectam bactérias
• Composto por uma capsula proteica 
(ou cabeça proteica) que envolve o 
DNA e uma cauda que é utilizada na 
inoculação do DNA nas bactérias
• Podem apresentar dois tipos de ciclo 
de vida: lítico ou lisogênico
Bactérias
• Seres procariontes unicelulares
• Tamanho varia de 0,2um a 30 um
• Apresentam cromossomo bifilamentar circular único
• Reprodução assexuada por fissão: não apresentam 
recombinação como os organismos sexuados
• Outros processos responsáveis pela recombinação: 
conjugação, transformação e transdução
Bactérias
• Organismos modelo para estudos de genética
- Genomas relativamente pequenos
- Genomas haploides que expressam diretamente
as mutações
- Possibilidade de cultivo e manipulação
- Em cultura uma bactéria leva cerca de 20
minutos para se dividir – uma única bactéria
pode produzir bilhões de descendentes em 10
horas!!!
• Podem ser cultivadas em meio líquido ou semi-sólido (ágar)
• Meios de cultura contém fonte de carbono, nitrogênio, fósforo, vitaminas e outros íons
necessários para a reprodução das bactérias
• Bactérias do tipos selvagem (prototróficas) crescem em meio mínimo, enquanto que
bactérias mutantes (auxotróficas) precisam de complementos no meio, pois não
produzem algumas enzimas necessárias para o seu crescimento
Genoma Bacteriano
• Além do cromossomo circular bifilamentar, podem apresentar DNAs
extracromossômicos: Plasmídeos e epissomos
• Plasmídeos: pequenos DNAs circulares que apresentam alguns genes não
essenciais ao funcionamento bacteriano e que se replicam independemente do
cromossomo bacteriano
• Epissomos: podem ter replicação autônoma ou integrada ao cromossomo
bacteriano
• Esses DNAs extracromossômicos serão os responsáveis pelos processos de
transferência gênica entre bactérias
Conjugação
• Geralmente depende de um fator de fertilidade 
(plasmídeo F) presente na célula doadora (F+) e 
ausente na receptora (F-)
• Fator F apresenta alguns genes necessários para a 
conjugação, como o gene reponsável pela formação 
do pilus sexual
Células Hfr
• Fator F é integrado ao
cromossomo bacteriano
• Comportam-se como células F+,
formando pili sexuais e realizando
conjugação com células F-
Células F’
• O processo de incorporação de
plasmídeos em células Hfr pode ser
revertido devido a ocorrência de
um crossing-over dentro do
cromossomo Hfr e o plasmídeo
pode ser liberado do cromossomo
bacteriano
• Genes próximos ao fator F podem
ser levados juntos, formanbdo
então células F’
Mapeamento gênico!!!
Conjugação
• Transferência de plasmídeos que conferem
resistência a antibióticos – Plasmídeos R
• Geralmente associados a transposons (elementos
genéticos móveis), que tem capacidade de se
inserir em diferentes porções do genoma
• Podem ser transmitidos entre espécies diferentes
de bactérias – surgimento de superbactérias
Mas sempre é necessário contato entre as células 
para que ocorra transferência gênica em bactérias?
Transformação
• Observada após experimentos com
diferentes linhagens de Streptococcus
pneumoniae.
• Linhagens não virulentas transformadas
em virulentas
Transformação
Transdução
Importância de vírus e bactérias para os 
estudos de genética
• Genomas mais simples que possibilitaram a compreensão de processos 
complexos como replicação, transcrição, tradução e expressão gênica
• Possibilidade de criação de novas linhagens por manipulação com genes de 
interesse
• Inserção de sequencias de interesse em outros tipos de células mediadas 
por plasmídeos – organismos geneticamente modificados ou transgênicos
• Terapias gênicas