genética microbiana

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GENÉTICA MICROBIANA
Profa. Juliana Luna
GENÉTICA MICROBIANA
➢ Todas as características microbianas são
controladas ou influenciadas pela hereditariedade;
➢ Características hereditárias relacionam-se a:
características estruturais (morfológicas)
reações bioquímicas (metabolismo)
capacidade de sobreviver em várias condições
ambientais
capacidade de interação com outros micro-
organismos
Diferenças entre os cromossomos 
de células procarióticas e eucarióticas 
➢há mais de um cromossomo 
por célula
➢cada cromossomo consiste 
em uma única molécula longa 
de DNA de fita dupla enrolado 
em agregados de proteínas 
histonas 
➢possui membrana nuclear
➢apresenta forma linear, e a 
molécula de DNA é cerca de 
10 vezes mais longa
➢ Diploide
➢contém somente um 
cromossomo
➢consiste de uma única 
molécula de DNA de fita dupla 
na forma circular
➢não possui membrana 
nuclear
➢é enrolado, espiralado e de 
forma altamente compacta - é 
cerca de 1200 vezes maior 
que o tamanho da célula
➢Contém estrutura de DNA-
plamideos
➢Haploide
Células EucarióticasCélulas Procarióticas
Fluxo da informação genética
Replicação: 1 molécula “mãe” de DNA dará origem a 
2 moléculas “filhas” idênticas. Ocorre antes da célula 
se dividir
REPLICAÇÃO DO DNA
Modelo Semiconservativo
Cada molécula-filha contem uma fita de molécula parental 
e uma fita nova sintetizada.
FITA LÍDER
FITA 
COMPLEMENTAR
DNA é desenrolado 
e as fitas-filhas 
formadas por 
forquilhamento
1. as duas fitas são desenroladas pela enzima DNAgirase (em um
local específico da molécula de DNA) formando duas
forquilhas de replicação;
Cada fita (separadas) serve de modelo para a fita nova, que se
forma em complementariedade com a célula parental: Adenina
com Timina (A-T); Guanina com Citosina (G-C). A enzima DNA
polimerase assegura esta complementariedade pela adição de
nucleotídeos à fita nova complementar à parental
2. a medida que vai desenrolando vai formando as outras fitas
3. as duas fitas novas já estão quase separadas
4. as duas fitas se separam
RNA E SINTESE PROTÉICA
TRANSCRIÇÃO: A informação genética do DNA é copiada 
em uma sequência complementar de bases no RNA, cuja 
informação codificada, nele será utilizada pela célula na 
sintese proteica- TRADUÇÃO
RNAm: transporta as instruções do DNA que especificam a ordem 
exata dos aa durante a síntese de proteínas.
RNAt: interpreta as informações do RNAm e transporta aa durante 
a síntese de proteínas.
RNAr: auxilia o RNAt no processo de tradução.
VARIABILIDADE BACTERIANA
Variações fenotípicas: ocorre devido à influência de
um fator externo, são reversíveis; sem
comprometimento genético.
Exemplos
Serratia marcescens (37ºC – sem pigmentação 25ºC –
vermelhas)
Produção de cápsula Klebsiella pneumoniae (meio com
sacarose)
Variações genotípicas- ocorre devido a uma alteração
no Código genético, são irreversíveis – MUTAÇÕES
MUTAÇÕES
Espontânea:
• Surgem durante a replicação; 
• Erros no pareamento de bases; 
• São raras
Induzida:
Causada por agentes mutagênicos, substâncias que
aumentam a taxa de mutação.
MUTAÇÕES
Alterações na sequência de nucleotídeos da molécula de
DNA (substituições, deleções ou inserções).
Agentes mutagênicos
QUÍMICOS
EX. ACIDO NITROSO
ANÁLOGOS DE NUCLEOSÍDEOS (base nitrogenada)
BENZOPIRENO
FÍSICOS
EX. RADIAÇÃO ULTRA-VIOLETA (Fotoliases)
RX e os raios gama
• Substituição de bases nitrogenadas
• Inserção ou deleção de uma ou mais bases
nitrogenadas
TIPOS DE MUTAÇÃO
Tipos de MUTAÇÃO
Transferência de genes em bactérias
Bactérias podem trocar ou transferir DNA entre elas
por 3 vias diferentes. Em todos os casos haverá uma
célula doadora e uma célula receptora. A
incorporação do DNA da Doadora pela Receptora é
por RECOMBINAÇÃO:
Conjugação- a habilidade das células bacterianas em 
transferir DNA por contato físico, como forma de 
troca de material genético
Transformação- o DNA da célula doadora livre no
meio é tomado pela célula recptora
Transdução- Transferência de DNA entre bactérias
envolvendo virus bacteriofágos ou fagos
CONJUGAÇÃO 
É um processo de transferência de material genético
promovido por plasmídios conjugativos (ou plasmídios F).
Fragmentos de DNA da
célula doadora Célula receptora
Capta o DNA doador
DNA doador alinha-se
com as bases
complementares.
A recombinação
ocorre entre o
DNA doador e o
DNA receptor.
Célula geneticamente trasformada
Um fago infecta a célula
bacteriana doadora.
O DNA e as proteínas do
fago são produzidos, e o
cromossomo bacteriano é
quebrado em fragmentos.
Durante a montagem do fago,
fragmentos de DNA bacteriano são
empacotados no capsídeo do fago.
Então a célula doadora é lisada, e
as partículas de fago contendo o
DNA bacteriano são liberados.
O fago contendo o
DNA bacteriano
infecta a nova
célula receptora..
A recombinação
pode ocorrer,
produzindo uma
célula recombinante
com um genótipo
diferente da célula
doadora e da
receptora.
Saúde
- remédios e vacinas mais eficazes com maior grau de pureza e a
um custo menor
- diagnóstico, prevenção e tratamento de doenças genéticas
Alimentos
- novos produtos processos alimentícios mais eficientes
- melhor rendimento e qualidade na produção agropecuária
Energia
- maior eficiência na conversão de biomassa em combustíveis
- menor consumo energético em processos industriais
- aumento na recuperação de petróleo
Materiais
- menor custo na produção de produtos químicos com matérias -
primas de biomassa
Meio Ambiente
- alternativas biológicas à herbicidas e pesticidas
- tratamento de detritos tóxicos
ÁREAS