MICRO GENÉTICA AULA

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GENÉTICA, NUTRIÇÃO E RECOMBINAÇÃO BACTERIANA
Genética bacteriana relacionada com a resistência, pois cada bactéria é resistente a um tipo de antibiótico e para entender a origem dessa resistência devem-se observar os genes que a bactéria possui. A principal importância da genética bacteriana é uma investigação cientifica sobre a resistência a antibióticos e a virulência bacteriana. A bactéria tem estruturas que são moléculas de DNA que estão presentes nas suas células, a bactéria é um organismo simples, procariótico, que não possui membrana e a maioria das bactérias possui apenas um cromossomo, o cromossomo vai está sempre presente nas bactérias, pois é indispensável para existência da própria célula, as outras estruturas (plasmídeos, transposons, DNA fágico) nem sempre estão presentes. Plasmídeos, transposons e DNA fágico são outras moléculas de DNA que a bactéria pode ter ou não, quando ela tiver a bactéria vai ter certa vantagem, podendo ter certa resistência a antibióticos, pode ser genes de virulência que aumenta a patogenicidade da bactéria, pode ser o metabolismo aumentado da bactéria, esses três tem maior importância na virulência e resistência bacteriana. O cromossomo da bactéria é circular, o plasmídeo tanto pode estar separado do cromossomo (geralmente) como também pode se ligar ao cromossomo. Nem todas as bactérias tem apenas um cromossomo, a bactéria vibrio cholerae (causador da cólera) a leptospira (causador da leptospirose) são bactérias que possuem dois cromossomos, a grande maioria possui apenas um. O cromossomo, molécula de DNA tem fita dupla, formados por nucleotídeos que se unem formando as duas fitas de DNA. Esse cromossomo se replica de maneira autônoma, ou seja, ele é um replicon. Toda molécula de DNA que possuem toda a informação pra ele se replicar, originando um novo cromossomo chama-se de replicon (molécula de DNA que se auto replica). O cromossomo é muito maior que a célula bacteriana, molécula de DNA, cromossômica é bastante grande, porem esse cromossomo não está esticado, ele está todo enovelado dentro do citoplasma, se ele estivesse esticado seria maior que a célula. A bactéria se divide por fissão binária. 
Os plasmídeos também são moléculas de DNA, também em fita dupla, também circular, também são replicons. A primeira diferença do plasmídeo para o cromossomo é que eles nem sempre vão estar presentes nas células ele é bem menor que a molécula de DNA cromossômica e pode ter vários em uma única bactéria, possui função diferente que é divido em: plasmídeos R que são plasmídeos de resistência para antimicrobianos e metais pesados (mercúrio, prata, etc.). A bactéria vai produzir uma proteína que vai dá resistência a ela, a forma mais comum de resistência são enzimas, a bactéria produz enzimas que inativam os antibióticos ficando sem nenhuma ação. Um único plasmídeos de resistência pode ter vários genes, esse plasmídeo pode ser transferido de uma bactéria para outra por meio da conjugação bacteriana. 
Plasmídeos de virulência, virulência é a capacidade do microrganismo de causar doença, é o grau de patogenicidade. Exemplo de fator de virulência: toxina que a bactéria produz, invasinas, proteína que passam pela bactéria para que ela consiga entrar na célula bacteriana e outros. Um exemplo de plasmídeos de virulência é a produção de bacteriocinas (substâncias produzidas por bactérias que inibem o crescimento de outras raças da mesma espécie ou de espécies semelhantes) pela Escherichia coli. Exemplo de plasmídeo de virulência é o plasmídeo Col, ele tem esse nome pq ele é da Escherichia coli, quando a Escherichia coli tem esse plasmídeo ela vai produz uma substância chamada de colicina que é uma bacteciocina (substância que mata bactérias) a Escherichia coli produz uma substância que mata outras bactérias, mas ela é imune a essa substância que ela produz. Como isso vai deixar a Escherichia coli mais resistente? Ex: a Escherichia coli é uma bactéria que podem contaminar alimentos é do grupo dos coliformes fecais.. Uma pessoa vai ingerir algum alimento contaminado pela Escherichia coli e quando chegar ao intestino da pessoa a Escherichia coli produz a colicina (bacteriocina) e vai matar as bactérias da flora entérica (microbiota intestinal), a flora entérica, parede do intestino protege o intestino contra infecções, por isso quando a Escherichia coli chega ao intestino se multiplicando e matando a microbiota intestinal é muito mais fácil causar infecção é dessa forma que ela se torna mais virulenta. A maioria dos genes de virulência estão no cromossomo do que no plasmídeo diferente da resistência, com relação a resistência os plasmídeos são bem importantes, a gente tem muito mais genes de resistência a antibiótico nos plasmídeos do que no cromossomo. 
Plasmídeo metabólico aumenta a propriedade metabólica da bactéria. A salmonella é uma bactéria que dentre os carboidratos ela só consegue degradar a glicose, lactose, sacarose e outros açúcares diferente da Escherichia coli que fermentam tudo, a salmonella é uma bactéria só utiliza glicose fonte metabólica para sua nutrição, mas essa salmonella ela pode ter um plasmídeo lac leva a produção a enzima lactase que degrada a lactose, a salmonella pode receber o plasmídeo lac por conjugação que passa a degradar a lactose aumentando seu metabolismo e sua capacidade nutricional. 
Plasmídeo conjugativo (Fator F) ou (plasmídeo F = fertilidade), plasmídeos que podem ser transferidos de uma bactéria para outra. 
Nem todos os plasmídeos podem ser transferidos, conjugativo. Para ele ser transferido de uma célula para outra ele tem que conter alguns genes a mais nas suas células que vai facilitar essa transferência. 
Um único plasmídeo pode ter mais de uma função, basta ter os genes que caracterizam tais funções, como resistência e conjugativo.
Transposon é uma molécula de DNA, menor que o plasmídeo e que está altamente relacionado com o plasmídeo e com a resistência. O plasmídeo já é menor que o cromossomo e o transposon é menor ainda. O transposon é uma pequena molécula de DNA que pode se ligar ao plasmídeo ou pode se ligar ao cromossomo, eles são chamados de genes puladores, pois eles podem sair do plasmídeo para o cromossomo, do cromossomo para o plasmídeo é uma locomoção dentro da célula, enquanto que o plasmídeo pode sair de uma célula para outra o transposon não, sua locomoção é dentro da célula se transferindo de uma molécula para outra, de um plasmídeo para outro, de um cromossomo para outro e vice-versa. Pra ser chamado de transposon tem que ter o gene de resistência, obrigatoriamente todo transposon tem gene de resistência, quando ele se liga ao plasmídeo transforma o plasmídeo em um plasmídeo de resistência. O plasmídeo pode ter só o gene dele ou tbm o gene do transposon, pode ter plasmídeo R que não tenha transposon nenhum. 
A bactéria tbm pode ter o beneficio de um vírus se ligar ao seu cromossomo, o vírus normalmente é o bacteriófago = vírus que só infecta bactéria, Escherichia coli, ele injeta o DNA na bactéria, entra na célula, mas não desenvolve no ciclo lítico, não vai se multiplicar e lisar a bactéria, ele entra não faz nenhum mal a bactéria só aquele DNA que entrou se liga ao cromossomo da bactéria e fica ali sem causar nenhum problema ligado ao cromossomo, além de não causar nenhum problema ele vai levar vírus de virulência para bactéria, que pode fazer com que a bactéria gere uma toxina tornando-a mais forte. 
O DNA fágico (está relacionado com a virulência da bactéria) DNA do vírus bacteriófago que pode se ligar ao cromossomo bacteriano em determinadas situações. 
Mutação e recombinação em qualquer espécie são importantes para a variabilidade genética, se as espécies tem uma grande variabilidade genética, essa grande variabilidade é dado pelos mecanismos de mutação que é muito benéfico, às vezes, e a recombinação. A bactéria não tem essa vantagem, pq ela é unicelular (não se divide em gametas), quando a bactéria se divide ela gera outra idêntica a ela. A bactéria gera clones e por isso que a mutação e recombinaçãosão importantes para as bactérias. A variabilidade é indispensável para a sobrevivência, pois essa variabilidade torna os indivíduos mais resistentes que outros. 
Mutação gênica ou bacteriana é uma alteração na sequência de nucleotídeos na molécula de DNA que pode ser por substituição, deleção ou inserção. Se houver a perda de um nucleotídeo ou substituição do nucleotídeo errado ou deleção em uma região codificante vai ocorrer uma mutação, ou aquele gene não vai conseguir fazer a síntese de proteínas ou vai ser uma proteína alterada. A mutação pode gerar vários problemas, em células animais uma das principais causas de câncer é a mutação dos genes. A mutação espontânea é rara, elas ocorrem naturalmente devido a fatores ambientais, como os raios solares, raios ultravioletas.. A mutação induzida usando agentes físicos como as radiações, os raios-x, raios ultravioletas, e os químicos que são agentes mutagênicos, conservantes, ácido nitroso, bases nitrogenadas. Sempre as recombinações vão ser a transferência de DNA entre as bactérias. 
A recombinação bacteriana é feita pelos seguintes mecanismos: conjugação, transformação e transdução.
A conjugação é a transferência de material genético promovido por plasmídeos conjugativos (plasmídeos F). É o plasmídeo que faz com que a conjugação aconteça, pois ele contém genes importantes para essa transferência. 
Existem dois tipos de células que participam do processo de conjugação que são as células doadoras e a receptoras. Células doadoras F+ plasmídeos F livre no citoplasma bacteriano. Células doadoras HFr (Higt Frequency of Recombination = alta frequência de recombinação) plasmídeos F ligado ao cromossomo bacteriano. Células receptoras F- não possuem plasmídeo F. Pq esse plasmídeo é chamado de conjugativo? Pq ele tem alguns genes a mais que os plasmídeos comum e vai promover essa conjugação. O que precisa para ocorre essa conjugação? O plasmídeo é muito grande e difícil ele sair da célula para outra sem ter uma estrutura que ligue as células, para ocorrer a conjugação é preciso que o plasmídeo F que possui genes que leva a formação de um tipo de pili que é uma fibra e esse pili é chamado de F – Pili, então esse plasmídeo vai fazer com que as doadoras produzam o F – Pili, sempre é a doadora quem vai produzir. O F – Pili (são fibras ocas não numerosas e é por onde o plasmídeo vai passar para outra bactéria) se ligam ao receptor. Para haver a conjugação é necessário ter o F – Pili para o plasmídeo passar por dentro dele para chegar à outra bactéria. 
2 tipos de conjugação - > 1) F+ x F- = F+ 2) HFr x F- = F- (pq não recebeu o plasmídeo completo)
A transformação é o processo pelo qual uma célula receptora competente capta fragmentos de DNA solúveis no meio, fase logarítmica = transformação. Não precisa do F-pili pq são fragmentos de DNA solúveis (pedaços muito pequenos). É na fase logarítmica onde ocorre a transformação é onde há a captação desses fragmentos de DNA. Os íons de cálcio também aumenta a absorção do DNA, esse fragmento entra na célula se liga ao cromossomo. Esse processo se dá pela captação de uma bactéria pelos fragmentos de outra bactéria que já morreu. 
Quando o vírus vai se multiplicando o DNA da bactéria vai se degradando.
A transdução é a transferência de DNA de uma bactéria para outro por meio do bacteriófago.
Só na conjugação a doadora tá viva!