Aula 1 - História da microbiologia

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Professores: 
 Whasley Ferreira Duarte– Coordenador 
Email: whasleyduarte@ufla.br
 
Cristina Ferreira Silva e Batista
Eustáquio Souza Dias
Patrícia Gomes Cardoso
Rosane Freitas Schwan 
Whasley Ferreira Duarte
Victor Pylro
 
Pós-Doutorandos
Docentes voluntários
Microbiologia
Avenida Norte (paralela à rodovia para Ijaci)
MICROBIOLOGIA – DBI/UFLA
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Biologia
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AVENIDA NORTE
Professores Disciplinas GBI 111 e 132
Eustáquio Souza Dias: esdias@ufla.br
Cristina Ferreira Batista: cristinafsb@ufla.br
Patrícia Gomes Cardoso: patricia@ufla.br
Rosane Freitas Schwan: rschwan@ufla.br
Whasley Ferreira Duarte: whasleyduarte@ufla.br
- Victor Pylro- victor.pylro@ufla.br
Professores voluntários
Pós-Doutorandos
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	Nº Semana	Datas	Conteúdo Teorica	Conteúdo Pratica
	1	12-16 agosto	Letiva sem ministração de aula – Planejamento docente - DADE	Letiva sem ministração de aula – Planejamento docente - DADE
	2	19-23 agosto	Introdução da disciplina e Histórico da Microbiologia 	Introdução ao laboratório de microbiologia e observação de microrganismos no ambiente
	3	26-30 agosto	Sem ministração de aulas – Simpósio Microbiologia SIMA	Sem ministração de aulas – Simpósio Microbiologia SIMA
	4	02-06 setembro	Classificação dos seres vivos 	Preparo e esterilização de meios de cultura
	5	09-13 setembro	Algas e Protozoários 	Preparações microscópicas a fresco 
Observação microscópica de protozoários e algas
	6	16 -20 setembro	Fungos 	Isolamento de fungos filamentosos
	7	23-27 setembro	Fungos	Morfologia de Fungos Filamentosos – Esporos sexuados/ Esporos assexuados
	8	30 set-04 outubro	1ª Avaliação 	Preparação de lâminas de leveduras 
Morfologia, reprodução e viabilidade celular
		07-11 outubro	Recesso Escolar	Recesso Escolar
	9	14-18 outubro	Ultraestrutura de Bactérias	Isolamento de Microrganismos/Diluição
	10	21-25 outubro
* 23 UFLA Faz extensão/sem aulas	Nutrição e Crescimento	Sem ministração de aulas
	11	28 out-01 novembro
* 28 Feriado servidor público 	Controle do crescimento microbiano	Isolamento de Microrganismos em cultura pura/Estrias
	12	04-08 novembro	Metabolismo	Preparações Fixadas – Coloração diferencial (Gram)
	13	11-15 novembro
* 15 Feriado proclamação da República	Recombinação genética em Bactérias	Métodos de inibição do crescimento microbiano/ Antibiograma
	14	18-22 novembro	Vírus	Metabolismo microbiano: Fermentação alcoólica
	15	25-29 novembro	2ª Avaliação 	Revisão 
	16	02-06 dezembro	Avaliação 2ª Chamada	Avaliação prática 
	17	11 dezembro	Previsão para Avaliação de recuperação	
USO OBRIGATÓRIO DO JANELO, CALÇADO FECHADO E CALÇA.
Apostila com roteiro de aula: obrigatória apostila nova completa (Xerox da UFLA)
Presença e exercícios da apostila serão avaliados durante o semestre e terão até 10% extra da nota da avaliação prática.
Cada estudante deverá fazer a prova no seu horário de aula, não é permitido ao estudante fazer a prova em outra turma/horário.
 
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AULAS PRÁTICAS 
Microbiologia como ciência
Estudo das células vivas (microrganismos) e seu funcionamento
Diversidade e evolução dos microrganismos  surgimento de diferentes tipos e as razões para isso
O papel dos microrganismos no mundo  sociedade humana, corpo humano, animais e plantas
Maior parte do oxigênio que respiramos é resultante de atividades microbianas  cianobactérias
Relação com homens, outros animais e plantas  degradação da matéria orgânica
De uma forma ou de outra os microrganismos afetam todas as formas de vida do planeta,assim a microbiologia tem grande importancia.
Micro primeiros tipos de vida, químicos da Terra.
Relação com organismos superiores Benéfica X Maléfica.
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IMPORTÂNCIA DOS MICRORGANISMOS
Quando pesamos em microrganismo, pensamos em doenças.  Microrganismos são seria ameaça ao existencia humana
Doenças infecciosas: Paises ricos e pobres. 
Ex:  subtipo C da doença --o menos estudado-- equivale à metade das infecções no mundo. Na Europa e no continente americano, que produzem cerca de 90% das pesquisas sobre a Aids, prevalece o subtipo B do vírus
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IMPORTÂNCIA DOS MICRORGANISMOS
Doenças de plantas e animais
DTAs
Grandes perdas econômicas
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IMPORTÂNCIA DOS MICRORGANISMOS
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-Sistemática microbiana
-Fisiologia microbiana
-Genética bacteriana
-Bioquímica microbiana
-Citologia
BIOTECNOLOGIA
SUSTENTABILIDADE
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Relação pesquisa básica e aplicada: prêmio Nobel de Química de 2009, a israelense Ada Yonath
Micro aplicada lida com problemas práticos.
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Microbiologia básica
Microbiologia aplicada
Medicina
Agricultura
Indústria
Áreas de atuação Pesquisa Microbiologia – DBI/UFLA
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Três linhas de Pesquisa
1- Ecologia, genética e fisiologia de microrganismos
Estudos sobre a fisiologia e genética de microrganismos de ambientes agrícolas e naturais, caracterização e monitoramento de populações e comunidades microbianas e estudo de suas relações em diversos ambientes, como solo, água, plantas, alimentos, animais e resíduos agroindustriais, incluindo a aplicação de técnicas bioquímicas tradicionais, moleculares e de análise de ácidos nucléicos.
Três linhas de Pesquisa
2- Biotecnologia de microrganismos aplicada à agropecuária e ao meio ambiente
Estudo de processos e desenvolvimento de tecnologias baseadas em microrganismos para recuperação de ecossistemas, melhoria de processos biológicos naturais visando o incremento da produção animal e vegetal e consolidação da sustentabilidade do agronegócio. Estudos sobre promotores de crescimento como fungos formadores de micorriza e bactérias fixadoras de nitrogênio. Conhecimento e desenvolvimento de processos fermentativos espontâneos utilizados na elaboração de diversos alimentos e bebidas, para alimentação animal e desenvolvimento de métodos de diagnóstico e produtos para a melhoria
Três linhas de Pesquisa
3- Qualidade e segurança microbiológica de alimentos
Avaliação e estudo de pontos críticos de controle em todas as etapas da produção e no processamento de alimentos onde se desenvolvem microrganismos toxigênicos, patogênicos ou deterioradores dos alimentos ou de suas matérias primas. Análise da dinâmica das populações microbianas presentes em alimentos e avaliação de riscos para o meio ambiente e para a saúde humana e saúde pública.
Microbiologia como carreira
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AGRONOMIA
Inoculantes em plantas comerciais
Aumento da produtividade
Controle de doenças causadas por microrganismos
Produção de alimentos
Manejo do solo
O inoculante é um produto que contém microrganismo com ação benéfica para o desenvolvimento das plantas
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Engenharia de Alimentos e Nutrição
Produção de alimentos
Controle sanitário de microrganismos patogênicos ou deterioradores nos alimentos
Inoculantes e alimentos fermentados diferenciados
Probioticos
O inoculante é um produto que contém microrganismo com ação benéfica para o desenvolvimento das plantas
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Biologia
Estudo da diversidade dos microrganismos nos diferentes ambientes
Propostas de manejo de áreas conservadas
Recuperação de áreas degradadas
Biologia e Genética de Microrganismos
O inoculante é um produto que contém microrganismo com ação benéfica para o desenvolvimento das plantas
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Engenharia Florestal
Controle de doenças causadas por microrganismos
Propostas de manejo de áreas conservadas
Recuperação de áreas degradadas
O inoculante é um produto que contém microrganismo com ação benéfica para o desenvolvimento das plantas
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Engenharia Ambiental e Sanitária
Biorremediação Microbiana
Utilização dos microorganismos como inseticidas biológicos, não poluentes ao meio ambiente
Recuperação de áreas degradadas
Biorremediação - Utilização dos microorganismos como inseticidas biológicos, não poluentes ao meio ambiente
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 MICROBIOLOGIA DO RUMEN
Pesquisa
Melhoria da performance do animal
 MICROBIOLOGIA DE FORRAGENS CONSERVADAS
Silagens: Bactérias do ácido lático
Feno: Fungos-Micotoxinas
ZOOTECNIA
Pesquisa e desenvolvimento de probióticos: Bactérias e Leveduras
• Ruminantes• Suinos
 • Aves
 • Equinos
 • Cães
Aula 1
Histórico da Microbiologia
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1857-1914 ~ 60 anos
A Microbiologia, 
como ciência, 
não apresentou 
grande desenvolvimento 
até o século XIX 
Idade de ouro: eventos que consolidaram a microbiologia como ciência. 
1900 proincipal causa de mortes, doenças infecciosas. 2000 doenças cardiacas, diabetes, cancer e outras.
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1664 – Robert Hooke
Invenção do Microscópio
Descreveu estruturas de frutificação
Apesar de especulações anteriores, a descoberta dos microrganismos esta associadas com a invenção do microscópio.
Apesar de ter visto estruturas de frutificação, ele não observou detalhes dos micro
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1684 - Antoni van Leeuwenhoek (holandês)
Construtor amador de microscópios
Primeira pessoa a observar os microrganismos em detalhes
Observação de Bactérias  Relato à Sociedade Real de Londres
Progresso no entendimento da natureza e a importância desses minúsculos organismos ocorreu lentamente
- O desenvolvimento da Micro. como ciência está ligada a 2 aspectos fundamentais:
sec. XIX: 1) aperfeiçoamento da microscopia
 2)técnicas laboratoriais: desenvolvimento da microbiologia
hps.cam.ac.uk 
Pequenos 
animálculos
Ele nomeou os micro de pequenos animáculos.
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Século XIX – Duas questões biológicas levaram ao desenvolvimento de técnicas laboratoriais essenciais
Geração Espontânea: Diversos pensadores debateram a ideia de que materiais inanimados poderiam dar origem a seres vivos.
Natureza das doenças infecciosas: Os mecanismos da transmissão de um indivíduo para o outro eram desconhecidos. 
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Ferdinand Cohn (1828-1898) – “Pai da bacteriologia”
Botânico interessado em microscopia
Crescimento e divisão celular em células vegetais
“Plantas” unicelulares (algas) e posteriormente as formas de vida fotossintetizantes (cianobactérias)
Acreditava que as bactérias eram membros do reino vegetal
Descobriu o gênero Bacillus (endósporos – estruturas termoresistentes)  água em ebulição não era um método tão eficiente de esterilização
Desenvolvimento de técnicas laboratoriais- tampões de algodão
Britannica.com
Polones
Botanico
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Louis Pasteur (1822-1895)
Maior oponente à Teoria da Geração Espontânea
Os organismos encontrados nos materiais em decomposição eram provenientes do ar
Postulou que as células estariam constantemente depositadas em todos os objetos 
Experimento: pescoço de cisne
Esterilização  Frasco de Pasteur  fim da Teoria da Geração espontânea
Fermentação de uvas (vinho) era realizada por microrganismos – “levere” = leveduras
Acumulou vários triunfos na microbiologia e na medicina
Vacinas (antraz, cólera aviária e a raiva)
Frances
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O acaso só favorece a mente preparada.
Um pouco de ciência nos afasta de Deus.Muito, nos aproxima.
As futuras gerações vão rir da tolice dos filósofos materialistas modernos. Quanto mais estudo a natureza mais fico maravilhado com os feitos do Criador. Oro enquanto estou trabalhando no laboratório.
5 frases de Pasteur
Quando vejo uma criança ela me inspira dois sentimentos. Ternura pelo que ela é, e respeito pelo que ela vai ser.
Sejam quais forem os resultados, com êxito ou não, o importante é que no final cada pessoa possa dizer “eu fiz o que pude”.
5 frases de Pasteur
Robert Koch (1843-1910) – “Teoria das doenças causadas por germes”
Comprovação de que os micro. causavam doenças (contagiosas)
Estudou o antraz (doença do gado que ocasionalmente acomete seres humanos – Bacillus anthracis)
 injetava sangue (contendo bactérias formadoras de esporos) em camundongos sadios
 Primeiro a usar meio solido para cultivo de bactérias (gelatina, ágar) 
Postulados de Koch  demonstrar que organismos específicos causavam doenças específicas 
Desenvolvimento dos métodos básicos em microbiologia
Britannica.com
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Postulados de Koch
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Outros nomes importantes
Joseph Lister (1860)- médico
Uso de fenol em feridas para controle de infecções Microbiologia médica
Martinus Beijerinck
	- Cultura de enriquecimento- isolamentos de microrganismos de solos e água (seleção de microrganismos de uma amostra)
	- Doença do tabaco- não bactéria e sim vírus (filtração)- Virologia
Sergei Winogradsky (1899)
	- Bactérias oxidantes de enxofre e nitrogênio
	- Metabolismo- quimiolitotrofia e autotrofia bacteriana
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1900
Walter Reed 
provou que mosquitos eram transmissores da febre amarela
1908
Paul Ehrlich 
cura para sífilis (bacteria)
Neosalvarsan – prêmio Nobel em 1908
 1929
Alexander Fleming 
Penicilina
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1977 
Fred Sanger, Steven Niklen, Alan Coulson – método para sequenciar DNA 
1977 
Carl Woese – análise filogenética do rRNA 16S - Três Dominios (Archae)
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1988
Kary Mullis – Reação de PCR 
Mullis e Michael Smith receberam
Prêmio Nobel em 1993.
1995
Primeiro genoma sequenciado - 
Haemophilus influenza
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1996
 
Andre Goffeau e colaboradores (96 laboratórios)
Primeiro genoma de um organismo eucarioto sequenciado: Saccharomyces cerevisiae
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Thomas Cavalier-Smith
 6 reinos
1998
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Descoberta da regulação do ciclo celular em eucariotos 
Estudando leveduras que se reproduzem por fissão
2001
Premio Nobel em Fisiologia ou medicina
Sir Paul M Nurse
Foi presidente da Royal Society, de 2010 a 2015
Leland H. Hartwell
Tim Hunt 
Em 2001, o cientista britânico Paul Nurse ganhou um prêmio Nobel por suas pesquisas sobre o papel do DNA na divisão e na multiplicação celular.
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Barry Marshall and J. Robin Warren
Descobriu que a bactéria Helicobacler pylori causa ulcera e pode ser iniciadora de cancer no estomago
Premio Nobel em 2005
Em 1984, os médicos australianos Robin Warren e Barry Marshall publicaram a versão completa do estudo no qual descreviam uma bactéria capaz de sobreviver à acidez do suco gástrico e de infectar a mucosa do estômago e causar inflamações. A Helicobacter pylori, popularmente conhecida como H. pylori, já atingia a população há milhares de anos, fato pelo qual os pesquisadores foram agraciados com o Prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia, em 2005, por “reescreverem” a literatura científica no que diz respeito à causa de úlceras gástricas e gastrites. Trinta anos depois da descoberta tida como um marco na medicina, a bactéria transmitida por água e alimentos contaminados continua causando doenças gástricas, entre elas, o câncer de estômago.
Esse tipo de câncer, associado à presença da H. pylori, é o terceiro tumor maligno mais frequente nos homens e o quinto nas mulheres. Além disso, é responsável por 700 mil mortes por ano em todo o mundo e por 20 mil novos casos por ano no Brasil, uma incidência considerada moderada. 
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Premio Nobel em Fisiologia ou medicina
2008
Harald zur Hausen
Alemanha
Descobriu o virus HPV (human papilloma virus) causador do cancer cervical 
http://www.nature.com/nature/journal/v488/n7413_supp/
WHO/ICO INFORMATION CENTRE ON HPV AND CERVICAL CANCER; DE SANJOSE, S. ET AL. LANCET INFECT. DIS. 7 453–459 (2007).
Harald zur Hausen recebeu ½ do premio nobel e Françoise Barré-Sinoussi e Luc Montagnier receberam ¼ do premio – os três com vírus HPV e HIV.
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Premio Nobel em Fisiologia ou medicina
2008
Françoise Barré-Sinoussi
França
Luc Montagnier
França
Descobriram o virus causador de imunodeficiencia HIV (human immunodeficiency virus)
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/nobelguide_med.pdf
identification of the virus associated with AIDS, occurred within just a few months amid a flurry of global research activity directed towards finding the cause of the then-new epidemic. Harald zur Hausen’s suggestion that human papilloma virus (HPV) infection might lie behind cervical cancer flew in the face of general opinion in the early 1970s, which held that another commonly present virus, herpes simplex virus, might be the cause. Realising that there were a multitude of different HPV subtypes, and hypothesising that unknown subtypes might cause the cancer, zur Hausen’s group began a painstaking search for suchnovel viruses. By the early 1980s they found novel viruses in genital warts. Their subsequent identification of two novel HPV subtypes in cervical cancers formed the essential piece of evidence linking HPV infection to the onset of the disease.
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Referências
1 -Microbiologia: (10º edição) (Hardcover)
Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Christine L.Case. Editora Benjamin Cummings. (2010). ISBN-13: 978-0-321-58202-7
2-Microbiologia: An Evolving Science. Joan L. Slonczewski and John W. Foster. Editora W. W. Norton; 1st edition (Março, 2008)
3- Microbiologia de BrocK (14º edição). Michael T. Madigan, John M. Martinko, Kelly Bender, Daniel Bleckley, David Sthal. Editora Pearson Education, Inc. (2015). ISBN 978-0-321-89739-8
4- Apostila de aulas práticas – Microbiologia – DBI/ UFLA 
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Trazer na próxima aula os avanços da ciência envolvendo microrganismos a partir de 2010.
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Como o avanço das técnicas descobertas alterou ou afetou a ciência microbiologia??