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Genética bacteriana

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LAMIP
LAMIP
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CURSO DE MEDICINA DO CARIRI
MÓDULO RELAÇÃO PARASITO-HOSPEDEIRO
Microbiologia Médica
LAMIP
LAMIP
GENÉTICA BACTERIANA
Prof: Marcos Antonio Pereira de Lima
LAMIP
Genoma bacteriano Genoma bacteriano –– conjunto total de conjunto total de 
genesgenes
GENÉTICA BACTERIANA
LAMIP
Nucleóide Nucleóide 
Plasmídios Plasmídios 
GENÉTICA BACTERIANA
Réplicons
TransposonsTransposons
Micrografia – plasmidio
1.500 – 400.000pb
LAMIP
Organismo Tamanho
Mycoplasma genitalium 580.000
Treponema pallidum 1.140.000
GENÉTICA BACTERIANA
Treponema pallidum 1.140.000
Helicobacter pylori 1.670.000
Neisseria meningitidis 2.180.000
Bacillus subtilis 4.210.000
Mycobacterium tuberculosis 4.410.000
Escherichia coli 4.640.000
LAMIP
TRANSPOSONS
LAMIP
GENÉTICA BACTERIANA
LAMIP
DNA circular de fita duplaDNA circular de fita dupla
Haplóides Haplóides 
GENÉTICA BACTERIANA
Estrutura do genoma DNA é mantida por: Estrutura do genoma DNA é mantida por: 
Espermina, espermidinaEspermina, espermidina
Eubactérias não apresentam “introns”Eubactérias não apresentam “introns”
LAMIP
REPLICAÇÃOREPLICAÇÃO
LAMIP
REPLICAÇÃO
DNADNA--polimerasespolimerases
PolPol -- I, I, PolPol -- II, II, PolPol -- IIIIII
Taxa de erroTaxa de erroTaxa de erroTaxa de erro
Cerca de 1 a cada 10.000.000 basesCerca de 1 a cada 10.000.000 bases
Mecanismo de correçãoMecanismo de correção
OriCOriC –– origem da replicaçãoorigem da replicação
LAMIP
REPLICAÇÃO
LAMIP
REPLICAÇÃO
TopoisomeraseTopoisomerase
Reduz a tenção na superReduz a tenção na super--hélicehélice
DNA SUPERENROLADODNA SUPERENROLADO
LIGAÇÃO DALIGAÇÃO DA
TOPO 1 EM UMA TOPO 1 EM UMA 
DAS FITAS DEDAS FITAS DE
DNA DNA 
LAMIP
CLIVAGE CLIVAGE 
TRANSITÓRIA DE TRANSITÓRIA DE 
UMA ÚNICA FITAUMA ÚNICA FITA
REPLICAÇÃO
PASSAGEM DA FITA INTACTA ATRAVES DO CORTEPASSAGEM DA FITA INTACTA ATRAVES DO CORTE
LAMIP
RELIGAÇÃO DA FITA RELIGAÇÃO DA FITA 
CLIVADACLIVADA
REPLICAÇÃO
DISSOCIAÇÃODISSOCIAÇÃO
LAMIP
EXPRESSÃO GÊNICAEXPRESSÃO GÊNICA
LAMIP
Catalisada pela RNA Catalisada pela RNA polimerasepolimerase
Taxa de erros : Taxa de erros : 1 em 10.000 bases1 em 10.000 bases
TRANSCRIÇÃO
Taxa de erros : Taxa de erros : 1 em 10.000 bases1 em 10.000 bases
Modesto mecanismos de correção:Modesto mecanismos de correção:
Excisão Excisão 
LAMIP
Sentido de transcrição Sentido de transcrição 3’ 3’ →→→→→→→→ 5’5’
TRANSCRIÇÃO
3’5’
Crescimento do RNACrescimento do RNA 5’ 5’ →→→→→→→→ 3’3’
3’ 5’
NucleotídeosBolha de transcrição
LAMIP
Polimerização: 5’ ���� 3’
Não necessitam Não necessitam 
de “primer” de “primer” 
RNA POLIMERASES
3’5’
de “primer” de “primer” 
(iniciador)(iniciador)
5’3’
LAMIP
TRANSCRIÇÃO
A fita de DNA que serve como A fita de DNA que serve como moldemolde deve ser deve ser 
percorrida na direção percorrida na direção 3’ 3’ �������� 5’;5’;
A orientação do promotor define o sentido da RNA A orientação do promotor define o sentido da RNA 
polimerase;polimerase;
LAMIP
Uma vez iniciada 
a transcrição ela 
prosseguirá até 
que sejam 
ativados os 
TRANSCRIÇÃO
ativados os 
mecanismos de 
término de 
transcrição.
LAMIP
RNA polimeraseRNA polimerase
Apenas um tipoApenas um tipo
TRANSCRIÇÃO
LigaLiga--se ao fator se ao fator sigmasigma
Subunidades
LAMIP
Fator sigmaFator sigma
LigaLiga--se à região consensose à região consenso
TRANSCRIÇÃO
Promove uma interação firme entre a RNA Promove uma interação firme entre a RNA 
polimerase e o DNApolimerase e o DNA
LAMIP
Cromossomo
Bacteriano
Sitio de
iniciação
Sitio de
terminaçãoRNA
Produção de Produção de 
vários vários 
transcritostranscritos
TRANSCRIÇÃO
terminaçãoRNA
Sitio de
terminação
RNA
Sitio de
iniciação
LAMIP
TRANSCRIÇÃO
ProcariontesEucariontes
LAMIP
RNA transportador
Códon - Código universal
LAMIP
Fim
Fim
Fim
2ª Base
Início
1ª Base 3ª Base
LAMIP
Código Genético
Códons diferentesCódons diferentes
MitocôndriasMitocôndrias
CloroplastosCloroplastosCloroplastosCloroplastos
MycoplasmaMycoplasma
ParameciumParamecium
SelenocisteínaSelenocisteína
UGA UGA –– códon de terminação ou de um códon de terminação ou de um 
novo aminoácidonovo aminoácido
LAMIP
Estrutura Estrutura 
RIBOSSOMOS
Ribosima
LAMIP
Procariotas
RIBOSSOMOS
Eucariotas
Lateral Verso
LAMIP
ORGANIZAÇÃO 
MOLECULAR DOS GENESMOLECULAR DOS GENES
EM PROCARIONTES
LAMIP
OPERON
Genes policistrônicosGenes policistrônicos
LAMIP
Operon da 
Lactose (lac)
LAMIP
MECANISMOS DE MECANISMOS DE 
TRANSFERÊNCIA GENÉTICA
LAMIP
TRANSFERÊNCIA GENÉTICA
MecanismosMecanismos
TransformaçãoTransformação
TransduçãoTransdução
ConjugaçãoConjugação
LAMIP
TRANSFORMAÇÃO
LAMIP
TRANSDUÇÃO
LAMIP
CONJUGAÇÃO
GramGram--positivas Grampositivas Gram--negativasnegativas
(feromona) (pili sexual)(feromona) (pili sexual)
LAMIP
CONJUGAÇÃO
LAMIP
CONJUGAÇÃO
Principais tipos de plasmídiosPrincipais tipos de plasmídios
Plasmídios FPlasmídios FPlasmídios FPlasmídios F
Plasmídios RPlasmídios R
LAMIP
CONJUGAÇÃO
Plasmídio Plasmídio -- integração ao genoma bacterianointegração ao genoma bacteriano
Transferência de segmentos do genoma Transferência de segmentos do genoma Transferência de segmentos do genoma Transferência de segmentos do genoma 
bacterianobacteriano
Bactérias Hfr Bactérias Hfr (high frequency of (high frequency of 
recombination)recombination)
LAMIP
Horizontal
TRANSFERÊNCIA GENÉTICA
Vertical
LAMIP
MUTAÇÕES E MUTAÇÕES E 
MECANISMOS DE REPARO
LAMIP
MUTAÇÕES
Mutação espontânea Mutação espontânea –– 1 a cada 101 a cada 1077
TiposTiposTiposTipos
DeleçãoDeleção
InserçãoInserção
Substituição Substituição –– TransiçõesTransições
–– TransversõesTransversões
LAMIP
MUTAÇÕES
Mutação sinônima (ou neutra)Mutação sinônima (ou neutra)
Mutações de sentido errôneo (Mutações de sentido errôneo (missensemissense) ) Mutações de sentido errôneo (Mutações de sentido errôneo (missensemissense) ) 
Mutações sem sentido (Mutações sem sentido (nonsensenonsense))
Códons terminais: UAA, UAG, UGACódons terminais: UAA, UAG, UGA
LAMIP
MUTAÇÕES
Efeitos sobre as bactériasEfeitos sobre as bactérias
Favorável:Favorável:
Resistência a antimicrobianosResistência a antimicrobianosResistência a antimicrobianosResistência a antimicrobianos
Alteração antigênicaAlteração antigênica
Desfavorável:Desfavorável:
Alteração do metabolismoAlteração do metabolismo
Alteração estruturalAlteração estrutural
LAMIP
MECANISMOS DE REPARO
Reparo por excisãoReparo por excisão
Reparo por recombinaçãoReparo por recombinaçãoReparo por recombinaçãoReparo por recombinação
Reparo de alterações Reparo de alterações epigenéticasepigenéticas
Dímero de pirimidina Dímero de pirimidina 
Bases alquiladasBases alquiladas
LAMIP
KONEMAN, E. W.; ALLEN, S. D.; JANDA, W. M.; SCHRECKENBERGER, P. C;
WINN, W. C. Diagnóstico Microbiológico, 5a ed., Medsi, 2001.
JAWETZ, E.; MELNICK, J.; ADELBERG, E. Microbiologia Médica. 22a ed. Rio de
Janeiro: McGraw-Hill Interamericana do Brasil Ltda, 2001.
MURRAY, P, R.; ROSENTHAL, K, S.; KOBAYASHI, G, S.; PFALLER, M, A.
Microbiologia Médica. 3a ed., Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2000.
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
MURRAY, P. R.; BARON, E. J.; PFALLER, M. A.; TENOVER, F. C.; YOLKEN, R. H.
Manual of Clinical Microbiology. 6.ed, Washington DC: ASM Press, 1995.ALBERTS, B.; JOHNSON, A.; LEWIS, J.; et al. Biologia Molecular da Célula. 4 ed.
Porto Alegre: Artmed, 2004.
PELCZAR, M. J.; REID, R.; CHAN, E. C. S. Microbiologia. São Paulo: MacGraw-
Hill do Brasil, 1981.
BIER, O. Bacteriologia e Imunologia. 20a ed. São Paulo: Edições Melhoramentos,
1980
SZYBALSKI, W.; BRYSON, V. Genetic studies on microbial cross resistance to toxic
agents. J. Bacteriol. v. 64, p. 489-499, 1952.
LAMIP
OBRIGADO!

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