taxonomia(1)

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Universidade Federal de Ouro Preto
Departamento de Ciências Biológicas
CBI 618 – Microbiologia 
Classificação Taxonômica 
e Filogenia 
de Microrganismos
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Taxonomia – É a ciência de nomear e classificar organismos vivos. Permite estabelecer relações entre grupos de organismos de modo que possamos diferenciá-los. Tipicamente, baseia-se em características fenotípicas: morfologia (estrutura), fisiologia-bioquímica e Molecular dos organismos vivos.
Taxa (sing. Taxon) – Grupos taxonômicos onde são agrupados organismos que compartilham características comuns. 
Filogenia – É a ciência que estuda a relação evolutiva de diferentes organismos visando estabelecer a história evolutiva destes organismos. Atualmente utiliza principalmente métodos moleculares para comparar características genotípicas. 
Conceitos Básicos
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Principais sistemas de classificação dos organismos vivos
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O Sistema de Cinco Reinos
Robert Whittaker (1969)
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Teoria Endossimbiótica
Baseia-na na hipótese de que as células eucarióticas evoluíram de células procarióticas a partir de eventos de fusão celular.
Mitocôndrias teriam evoluído quando uma proteobactéria tornou-se um “endosimbionte” numa célula hospedeira.
Cloroplastos evoluíram pelo engolfamento de uma bactéria capaz de realizar fotossíntese oxigênica (cianobactéria).
Cyanophora paradoxa
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Teoria Endossimbiótica
Evolução de mitocôndrias
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Evidências a Favor da Teoria Endossimbiótica
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Filogenia Molecular
Primeiras tentativas utilizaram seqüências de proteínas (1965 – 1977):
Sequenciamento de proteínas foi desenvolvido antes do sequenciamento de DNA.
Algumas proteínas podem ser isoladas facilmente.
Mudanças na seqüência de proteínas geralmente refletem mudanças na seqüência de DNA.
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Filogenia Molecular
Carl Woese e seus colaboradores escolheram o rRNA como uma ferramenta para estudos de sistemática molecular (cronômetro molecular):
 Encontrado em todas as células e mesmo no genoma de organelas (mitocôndrias e cloroplastos).
 Abundante e fácil de ser isolado e purificado.
 Possui a mesma função em todas as células.
 As seqüências de rRNA possuem regiões com taxas de evolução distintas.
 Interage com várias moléculas de RNA e proteínas
 Possui tamanho adequado para estudos comparativos e análise estatística.
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O Sistema de Três Domínios
Carl Woese (1977)
A árvore da vida representa uma hipótese evolucionária e provavelmente ainda será refinada.
Embora os detalhes ainda sejam debatidos, a noção fundamental dos três domínios é amplamente aceita.
O melhor entendimento da história evolutiva dos seres vivos não virá da comparação de seqüências de proteínas ou rRNA, mas sim da comparação de genomas inteiros!
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Características que diferenciam os três domínios
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Classificação de Microrganismos
Nomenclatura científica
Sistema binomial: Gênero + epíteto específico (espécie)
Espécie Bacteriana
População de células com características similares.
Classificação de Bactérias
Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology
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Classificação de Microrganismos
Hierarquia taxonômica
Espécie  Gênero  Família  Ordem  Classe  Divisão (ou Filo)  Reino  Domínio
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Métodos Para Classificação e Identificação de BACTÉRIAS ( EUBACTÉRIAS)
Características Morfológicas
 Ao Microscópio Óptico :
1-Forma da célula vegetativa e tipo de arranjo(cada familia tem um tipo de forma), produção de endósporos, presença de flagelos, endosporos.
2-Tipo de Afinidade pelo Método de Coloração de Gram: Famílias de Bactérias Gram-positivas e Famílias de Bactérias Gram-negativas.
3-Tipo de Afinidade pelo Método de coloração de Ziehl-Neelsen: B.A.A.R.: Bactérias álcool-ácido resistentes: Familia Mycobacteriaceae:Bacterias da tuberculose e lepra
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2. Características Metabólicas-Reações Bioquímicas
2.1- Aulas Praticas UNIDADE I: Familias de Cocos Gram Positivos
1)Crescimento em Agar Manitol Hipertonico (7,5 % NaCl)SimouNão
2)Fermentação do Carboidrato Manitol
3)Produção da Enzima Catalase
2.2-Aulas Praticas UNIDADE II :Família de Bastonetes Gram Negat.
Ex: Familia Enterobacteriaceae : SERIE BIOQUÍMICA (várias Reaç.)
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Tipos de Reações Bioquímicas:
Exemplo: Série Bioquimica para Identificação dos gêneros e espécies da família Enterobacteriaceae 
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Características Antigênicas
(Classificação e Identificação)
Teste de aglutinação em lâmina
Western Blotting
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Fagotipagem 
(Identificação)
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Sequenciamento de Aminoácidos
(Classificação)
Aminoácidos conservados
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Perfil de Ácidos Graxos
(Identificação)
Culturas Bacterianas
Comparação do padrão de picos com os padrões de um banco de dados
Cromatografia Gasosa
Extração de ácidos graxos
Identificação do microrganismo
Picos de vários ácidos 
graxos (metil ésters)
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Fingerprinting de DNA
(Identificação)
DNA
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Sequenciamento de RNA Ribossomal
(Classificação)
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Hibridização de Ácidos Nucléicos
(Classificação e Identificação)
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Utilização de Sondas de DNA
(Classificação e Identificação)
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Chaves Dicotômicas x Cladogramas
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Integração da Classificação 
Fenotípica e Filogenética:
Taxonomia Polifásica