Aual 1 Introdução com Classificação dos seres vivos v4

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Aula 1 
Introdução a 
Microbiologia 
Prof. Fabrício Campos 
Março 2016 
Universidade de Brasília 
Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária 
Disciplina de Microbiologia Veterinária - Código: 161837 
 
1 
2 
Fonte: http://www.google.com/imghp 
Nós comemos e 
respiramos 
 microrganismos 
3 
Fonte: http://www.google.com/imghp 
4 
Fonte: http://www.google.com/imghp 
Fonte: Suttle, 2005 
Biomassa Abundância 
Procariotos 
Protistas 
Vírus 
• Demonstrar a importância dos 
microrganismos para vida 
 Diversidade 
 Efeitos benéficos 
 Como patógenos 
Objetivo da aula 
5 
• Definição 
• Classificação dos seres vivos 
• Histórico da microbiologia 
• Tipos de microscópios 
• Níveis de Biossegurança 
Escopo da aula 
6 
Definição 
7 
• Microrganismos: formas de vida diminuta 
individualmente muito pequenas para serem 
vistas a olho nu 
• Bactérias, fungos (leveduras e fungos 
filamentosos), protozoários, algas 
microscópicas e vírus 
Definição 
Bactérias Fungos 
Algas Vírus 
8 
Seres unicelulares com 
capacidade de replicação, 
exceto os vírus que são 
parasitas intracelulares 
obrigatórios e utilizam a 
maquinaria celular para 
replicação. 
 
Conceitos 
9 
• Microbioma: conjunto de microrganismo 
presentes em determinado habitat 
• Bacterioma: conjunto de bactérias 
presentes em determinado habitat 
• Viroma: conjunto de vírus presentes em 
determinado organismo 
• Não se utiliza mais: flora, micróbio, germe 
Viroma 
Fonte: Wylie et al., 2012 
10 
• Definição 
• Classificação dos seres vivos 
• Histórico da microbiologia 
• Tipos de microscópios 
• Níveis de Biossegurança 
Escopo da aula 
11 
Classificação dos seres vivos 
• Reino Animalia 
• Reino Plantae 
 
• Haeckel (1884) 
Reino Protista 
Reino Plantae 
Reino Animalia 
 
• Copeland (1956) 
Reino Mychota (procariontes) 
Reino Protista 
Reino Plantae 
Reino Animalia 
 
• Wittaker (1969) 
Reino Monera (procariontes) 
Reino Protista 
Reino Plantae 
Reino Animalia 
Reino Fungi 
12 
Antes que a existência dos 
micróbios fosse conhecida, todos 
os organismos eram agrupados no 
reino animal ou no reino vegetal. 
 
Quando organismos microscópicos 
com características de animais e 
vegetais foram descobertos no final 
do século XVII, um novo sistema de 
classificação se tornou necessário 
Fonte: http://simbiotica.org/reinos.htm 
• Margulis (1988) 
-Prokarya 
Bacteria 
-Eukaria 
Proctotista (protozoários/algas) 
Fungi 
Plantae 
Animalia 
 
• Woese (1990) 
Domínio Bacteria 
Domínio Archea 
Domínio Eukarya 
• Mayr (1990) 
Domínio Prokariota 
Subdomínio Eubacteria 
Subdomínio Archea 
Domínio Eukarya 
Reino Plantae 
Reino Fungi 
Reino Animalia 
13 
Classificação dos seres vivos 
Três domínios: 
1. Bacteria (as paredes celulares contêm peptideoglicano) 
2. Archaea (as paredes celulares não possuem peptideoglicano) 
3. Eukarya: 
• Protista (fungos gelatinosos, protozoários e algas) 
• Fungi (leveduras, bolores multicelulares e cogumelos) 
• Plantae (musgos, samambaias, coníferas e plantas) 
• Animalia (esponjas, vermes, insetos e vertebrados) 
14 
Classificação atual dos seres vivos 
A árvore da vida 
15 
• Onde estão vírus? 
• Por que eles “não fazem” parte da árvore da 
vida? 
Fonte: Flint et al., 2015 
Impacto dos microrganismos sobre 
o ambiente 
• Como agente de doenças 
• Microrganismos e agricultura 
• Microrganismos e indústria de 
alimentos 
• Microrganismos e produção de 
energia 
• Microrganismos e biotecnologia 
16 
17 
Fonte: Shutte, 2005 
Vírus: catalisador do ciclo de carbono 
Desmatamento Queima comb. fóssil 
Processos biológicos 
e químicos 
Atmosfera 
Combustível fóssil 
Plâncton 
Termoclima 
Plâncton infectado 
por vírus 
Lise do plâncton 
por vírus 
Células não infectadas 
e detritos 
Oceano 
1 Gt: 1 bilhão de tonelada 
32 Gt/ano 
Se não tivesse a lise das 
células a eficiência da 
fotossíntese seria menor, 
pois teria menos CO2 dis- 
ponível. 
Vírus contribuem para a diminuição 
do aquecimento global 
18 
Fonte: www.greenclick.com.br 
Humanos e animais dependem dos 
microrganismos em seus intestinos 
19 
Fonte: Tortora, 2012 
• Definição 
• Classificação dos seres vivos 
• Histórico da microbiologia 
• Tipos de microscópios 
• Níveis de Biossegurança 
Escopo da aula 
20 
• SÉCULO 10 AC: VARÍOLA (CHINA) 
 
 
• HOLANDÊS VOADOR: FEBRE AMARELA 
 
 
• RAIVA: DESDE OS TEMPOS DOS FARAÓS 
21 
Histórico da Microbiologia 
Ramsés V - provavelmente morreu de varíola ou sarampo 
22 
Histórico da Microbiologia 
 
• 1546 - Girolamo Fracastoro: 
Propôs que as doenças infecciosas 
fossem causadas por minúsculas 
partículas transferíveis, ou "esporos", que 
poderiam transmitir as infecções por 
contato direto ou indireto, ou mesmo sem 
contatos, através de longas distâncias. 
Em sua obra, os "esporos" das doenças 
poderiam se referir a produtos químicos e 
não a entidades vivas. 
O nome da Sífilis foi tirado do poema 
épico escrito em 1530 por Fracastoro: 
“Syphilis sive morbus gallicus” ("Sífilis ou 
a Doença Francesa"). 
Treponema pallidum Image 
provided by Joyce Ayers. 
Courtesy of the Centers for 
Disease Control and Prevention 
DOC KAISER'S WEB Page 
23 
• 1684 - Antoni van Leeuwenhoek: 
Construção de lentes / 
microscópios e descoberta dos 
microrganismos. 
24 
Histórico da Microbiologia 
• 1798 - Edward Jenner: 
Vacina contra varíola - Cowpox 
Fonte: web.educastur.princast.es Edward Jenner 
The entire book of Cow Pox (1798) is 
available Digitalized by Mary Parker. 
25 
Histórico da Microbiologia 
Varíola humana: erradicada em 1980 
26 
27 
28 
“Em 14/05/1796, usando material com cowpox da 
mão da ordenhadeira Sarah Nelmes, Edward 
Jenner inoculou James Phipps, um menino de 8 
anos de idade. O menino contraiu cowpox e 
recuperou-se rapidamente. No dia 1o de Julho, o 
menino foi inoculado com Varíola, e não 
desenvolveu a doença.....” 
29 
Edward Jenner 
30 
Edward Jenner 
 
Pai da 
vacinação 
(1798) 
31 
Cartoons sobre a vacinação 
32 
• 1847 - Semmelweiss: 
Introduz técnicas de 
higiene em hospital 
de Viena 
33 
Histórico da Microbiologia 
• 1857 - Louis Pasteur: 
Microbiologia da 
fermentação de ácidos 
láticos (bact anaeróbicas) 
• 1860 - Louis Pasteur: 
Fermentação alcoólica das 
leveduras 
 
34 
Histórico da Microbiologia 
• 1864 - Louis Pasteur: Controvérsia da geração 
espontânea 
35 
Histórico da Microbiologia 
Fonte: Tortora, 2012 
Vírus da raiva 
Luis Pasteur (1885): 
desenvolve a vacina contra a raiva 
36 
Histórico da Microbiologia 
Louis Pasteur 
A primeira vacina contra a raiva: 
Suspensões de medulas de 
coelhos (gradualmente menos 
dessecadas a 37°C) inoculadas 
após a exposição (mordedura) 
37 
A primeira vacina contra o Bacillus 
anthracis (carbúnculo) 
Desmente a teoria da geração 
espontânea 
 
38 
 
• 1867 - Robert Lister: 
Assepsia em cirurgia 
Operation using Lister's carbolic spray invented in 1869. 
Fonte: web.ukonline.co.uk 
39 
Histórico da Microbiologia 
• 1881 - Robert Koch: 
Estudo de bactérias em cultura pura 
• 1882 - Robert Koch:Descoberta da tuberculose 
• 1884 - Robert Koch: 
Postulados de Koch e descoberta da 
causa da cólera (Vibrio cholerea) 
• 1884 - Christian Gram: 
Métodos de coloração de Gram 
• 1889 - Martinus Beijerinck: 
Conceito de vírus 
Bacteriologist Robert Koch 
Fonte: general-anaesthesia.com 
In the late 1800's, Danish 
bacteriologist, Christian Gram, 
Fonte: sites.google.com 40 
Histórico da Microbiologia 
• 1892 - Dimitri Ivanowsky: 
Vírus do mosaico do tabaco 
• 1905 – Calmette & Guerin 
Vacina BCG 
• 1918 - Alice C. Evans 
“Bacillus abortus” causando 
Brucelose em animais e humanos - 
pasteurização do leite 
• 1929 - Alexander Fleming 
Descoberta da Penicilina 
41 
Histórico da Microbiologia 
• 1944 - Selman Waskman: 
Estreptomicina 
• 1946 - Mary (Polly) Bunting: 
Genética em Serratia marcescens 
• 1949 - Brown, R. & Házen, E.: 
Nistatina (antifúngico) 
• 1950 - Rosalind Franklin – 
Difração de Raios X para o 
estudo do DNA - primeira imagem 
do próprio. 
42 
Histórico da Microbiologia 
This portrait of Franklin was taken during 
her second visit to the United States. 
(Fonte: National Library of Medicine NIH) 
• Em 1947 começou a trabalhar como poliovírus, descobrindo 3 tipos distintos 
• Vacina deveria incluir os 3 tipos para ser eficaz 
• Problema 1: produzir vírus suficiente para preparar a vacina 
 
• Em 1948: Enders, J.F.; Weller, T.H., Robbins, F.C. multiplicaram o vírus em 
pedaços de tecidos 
• Problema 2: bactérias contaminavam os tecidos (usaram a penicilina) 
Jonas Salk e a vacina contra a poliomielite (1952) 
Fonte: http://www.pbs.org/wgbh/aso/databank/entries/dm52sa.html 
• A partir daí vírus como o do sarampo e 
da polio puderam ser multiplicados em 
grandes quantidades 
 
• Esta equipe ganhou o Prêmio Nobel de 
1954 de fisiologia/medicina 
43 
Poliomielite: a ser declarada erradicada pela OMS 
• 1953 - Watson e Crick: 
Estrutura do DNA 
• 1959 - Rodney Porter: 
Imunoglobulina 
• 1977 - Frederick Sanger: 
Sequenciamento 
• 1983 - Luc Montagnier 
Descoberta do HIV (AIDS) 
• 1997 – Tsien et al. 
NGS 
 
45 
Histórico da Microbiologia 
“Next generation sequencing” 
ou NGS 
• Sequenciamento em altíssima escala 
• Gera milhões de sequências em uma única 
corrida 
• Utiliza técnicas como biologia molecular, 
genômica e bioinformática 
46 
Fragmentação do genoma 
47 
Custo por megabase 
Fonte: http://www.genome.gov/images/content/costpermegabase_apr2015.jpg 
48 
Paleomicrobiologia 
Vilnus: Armada de Napoleão morreu de 
Tifo: Rickettsia prowazekii 
49 
Conceito: estuda fósseis antigos visando detectar vestígios da infecção por 
microrganismos 
Fonte: Ribas Turon et al., 2013. 
Postulados de Koch 
1. O microrganismo deve estar presente em animais 
doentes e ausentes nos saudáveis 
2. O microrganismo deve ser cultivado em cultura 
pura originada do corpo do animal 
3. Essa cultura quando inoculada em animais 
susceptíveis deve reproduzir a doença 
4. O microrganismo deve ser re-isolado desses 
inoculados e novamente cultivados 
50 
• Definição 
• Classificação dos seres vivos 
• Histórico da microbiologia 
• Tipos de microscópios 
• Níveis de Biossegurança 
Escopo da aula 
51 
52 
Tipos de Microscópio 
• Possuia somente uma lente 
• Silimar a uma lupa 
• Melhor polidor de lentes no mundo em sua época 
• Suas lentes eram polidas com tal precisão que podia 
ampliar em até 300 vezes 
Leeuwenhoek, ~1600 
Tipos de Microscópio 
53 
Fonte: http://lensonleeuwenhoek.net/content/galileos-microscope 
Microscópio de 
Galileu 1624: 
 
3 lentes biconvexas 
com aumento final de 
30X 
 
Examinava insetos 
54 
Tipos de Microscópio 
55 
Tipos de Microscópio 
Adenovírus em células 293A 
Fonte: Knak et al., in prep 
Efeito citopático (ECP) 
56 
Resultado positivo 
Resultado negativo 
IPX 
57 
58 
Tipos de Microscópio 
Imunofluorescência direta 
Fonte: http://www.utmb.edu/virusimages/ 
Cérebro de raposa positivo para o vírus da raiva (CDC, 1958) 
59 
Epi-fluorescência 
Fonte: http://www.sebbm.es/web/images/images_tinymce/figura_doloresmorales.jpg 
60 
61 
Tipos de Microscópio 
Microscopia 
confocal 
Fonte: http://revistapesquisa.fapesp.br/wp-content/uploads/2013/12/Xilela_63x-9_black-final.jpg e http://i875.photobucket.com/albums/ab318/Juanfra1957/IMAGENES%20ARTICULO%20FILTRACION/tres_zps42aba3e0.jpg 
 
62 
Contraste de 
fase 
Microscópio eletrônico 
de varredura 
Microscópio eletrônico 
de transmissão 
63 
Tipos de Microscópio 
• Aumento útil de até 1 milhão de vezes da amostra 
• Possível a visualização de moléculas orgânicas como o 
DNA, RNA e algumas proteínas 
 
Microscopia eletrônica 
Vírus da poliometilte (30 nm) 
Fonte: http://deolhomicro.blogspot.com.br/2012/10/omicroscopio-eletronico-de-transmissao.html 
64 
• Definição 
• Classificação dos seres vivos 
• Histórico da microbiologia 
• Tipos de microscópios 
• Níveis de Biossegurança 
Escopo da aula 
65 
Laboratórios e Níveis de Segurança 
66 
NB1 
67 Fonte: https://biosafety-level.wikispaces.com/file/view/NB1.jpg/104545763/616x412/NB1.jpg 
68 
Laboratórios e Níveis de Segurança 
NB2 
69 Fonte: https://biosafety-level.wikispaces.com/file/view/NB2.jpg/104546259/495x330/NB2.jpg 
70 
Laboratórios e Níveis de Segurança 
NB3 
71 Fonte: https://biosafety-level.wikispaces.com/file/view/NB3.jpg/104546409/NB3.jpg 
72 
NB4 
Vírus Ebola 
73 
Fonte: WHO 
In this Oct. 2007 photo provided by the Hamburg University hospital 
(UKE) on March 17, 2009 a quarantine unit at the hospital is shown 
during a disaster control exercise 
74 
Laboratórios e Níveis de Segurança 
75 
Laboratórios e Níveis de Segurança 
Laboratório Pedro Leopoldo, MG: NB3+ 
76 
77 
Laboratório Pedro Leopoldo, MG: NB3+ 
78 
Laboratório Pedro Leopoldo, MG: NB3+ 
79 
Laboratório Pedro Leopoldo, MG: NB3+ 
80 
Laboratório Pedro Leopoldo, MG: NB3+ 
81 
Laboratório Pedro Leopoldo, MG: NB3+ 
Mensagens principais 
• Microrganismos são seres unicelulares com 
capacidade de replicação, exceto os vírus 
• A maioria dos microrganismos são benéficos 
• Microrganismos patogênicos: causam danos a 
animais e humanos 
• Quais são os 3 domínios na classificação dos 
seres vivos: 
– Eukarya, Bacteria, Archaea 
 
82 
Mensagens principais 
• Cite uma contribuição de Pauster a 
Microbiologia 
• Quem foi Edward Jenner? 
• Quais são os postulados de Koch? 
• Que revolução causou a invenção do 
microscópio? 
• Qual a importância da biossegurança nos 
laboratórios 
 
 
83 
Sugestões de leitura 
84 
Fonte: http://www.google.com/imghp 
85 
• Livros: 
– FLINT, J., RACANIELLO, V.R., RALL, G.F., SKALKA, A.M., ENQUIST, L.W. Principles of 
Virology, 4th Edition (2 Volume Set) ASM Press, 2015, 1.060 p. 
– MADIGAN, M.T.; MARTINKO, J.M.; PARKER, J. 2004. Microbiologia de Brook, 10a ed. São 
Paulo, Brasil: Prentice Hall, 608p. 
– TORTORA, G.J. FUNKE, B.R., CASE.C.L. Microbiologia, 10ºed. 2012. 
• Artigos: 
– SUTTLE, C.A. 2005. Viruses in the sea. Nature 437:356-361. 
– RIBAS TURON C., CHIMENOS KÜSTNER E., ADSERIAS GARRIGA M.J., HOSPITAL 
RIBAS A. 2013. Paleomicrobiología: Revisión Bibliográfica. Actas del XI Congreso Nacional de 
Paleopatología, ISBN: 978-84-940187-5-6. p 635-650. 
– WYLIE, K.M.; WEINSTOCK, G.M.; STORCH, G.A. 2012.Emerging view of the human 
virome. Translational Research, 160:283–290. 
• Sites: 
– Virology blog (http://www.virology.ws/). 
– WHO - World Health Organization (http://www.who.int/ en/). 
– Wikipédia (https://pt.wikipedia.org/) 
Sugestões de leitura 
camposvet@unb.br 
 
Grato pela atenção!!! 
86