Resumo microbio P1 ufabc

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Resumo para a P1 - Microbiologia - 29/10
Aula 2 - Morfologia de Bactérias e Arqueias: Membrana citoplasmática e inclusões celulares
Morfologia: forma celular. Não é indicadora das demais propriedades de uma célula. Propriedade geneticamente codificada que maximiza a adequação do organismo em seu hábitat.
Limite superior de tamanho está relacionado a taxa metabólica (que varia inversamente em relação ao quadrado de seu tamanho): células muito grandes têm captação de nutrientes que limita o metabolismo a um ponto em que a célula não é mais competitiva em relação às células menores. Células pequenas apresentam maior razão superfície-volume. O limite inferior é definido pelo volume necessário para abrigar os componentes essenciais à célula.
Membrana citoplasmática: pouca proteção contra lise osmótica; permeabilidade seletiva; Composta por uma bicamada fosfolipídica, com ácidos graxos (hidrofóbicos) e glicerol-fosfato (hidrofílicos) e proteínas embebidas; algumas bactérias possuem hopanóides que reforçam a membrana.
A face externa da membrana está voltada para o ambiente (nas gram-negativas interage com uma variedade de proteínas de ligação e substratos ou proteínas transportadoras de grande moléculas); a face interna está voltada para o citoplasma e interage com proteínas e outras moléculas do meio.
Possuem proteínas integrais (completamente embebidas na membrana), ancoradas parcialmente e proteínas periféricas (não embebidas mas associadas firmemente às suas superfícies).
Membranas de arquéias: os lipídeos de arquéias apresentam ligações eter entre o glicerol e suas cadeias hidrofóbicas laterais, sendo, dessa forma, desprovidos de ácidos graxos. Sua estrutura origina uma monocamada bastante resistente ao calor. Existem membranas com mistura de ambas os modelos de camada.
Função da membrana: barreira de permeabilidade; sítio de ancoragem de proteínas; pode existir em uma forma enérgicamente carregada onde os prótons H+ são separados dos íons hidroxil, que forma um estado energizado e é denominada força próton-motiva, responsável por várias atividades celulares que requerem energia.
Permeabilidade: Apenas algumas pequenas moléculas hidrofóbicas atravessam a membrana por difusão, a maioria precisa ser transportada. A água atravessa livremente a membrana e proteínas denominadas aquaporinas aceleram a sua circulação, dependendo das condições osmóticas;
Proteínas transportadoras: acumulam solutos contra um gradiente de concentração. Propriedades características: efeito de saturação (se o carreador for saturado, a velocidade de captação torna-se máxima - não aumenta); alta especificidade (proteínas transportam um ou poucos tipos de moléculas relacionadas); síntese altamente regulada pela célula;
Transporte de nutrientes: 
Eventos de transporte e transportadores ativos: Simples (somente em uma proteína de transmembrânica); translocação de grupo (uma série de proteínas no evento de transporte); sistema ABC (3 componentes: proteína de ligação ao substrato, transportador integrado à membrana e uma proteína que hidrolisa ATP). Todos utilizam a energia próton-motiva, do ATP ou de algum outro composto orgânico.
Independente dos mecanismos, os eventos reais de transporte são de 3 tipos: uniporte, simporte ou antiporte.
Transporte passivo: difusão simples (moléculas movem-se de uma região mais concentrada para menos concentrada, seguindo seu gradiente de concentração), difusão facilitada (transporte de moléculas auxiliado por uma proteína também a favor de seu gradiente de concentração) e osmose (movimento da água de uma região de baixa concentração de solutos para uma de alta concentração, através de uma membrana semi-permeável);
Membranas internas em procariotos: São formadas por invaginações da membrana plasmática; Bactérias nitrificantes e fotossintéticas possuem membranas
internas com funções de geração de ATP; Membranas internas de bactérias nitrificantes: possuem enzimas que oxidam compostos inorgânicos de nitrogênio como amônia e nitrito para gerar ATP; bactérias fotossintéticas que usam a luz como fonte de energia, possuem possuem pigmentos e proteínas que
convertem a energia da luz em ATP;
Inclusões: São comuns em células procarióticas, produzidas em condições desfavoráveis. Servem como reserva de energia e/ou fonte de carbono, lipídeos, polissacarídeos, polifosfatos e enxofre. As substâncias podem estar isoladas no citoplasma por membrana ou por insolubilidade. 
Reserva de polissacarídeos: glicogênio é a maior, acumulada em forma de polímeros ramificados. Acumulam quando há limitação de nutrientes ou excesso de carbono.
Reserva de lipídeos: Poliidroxialcanoatos (PHA) - polímeros de ácidos graxos. Grânulos recobertos por camada de proteína e fosfolipídio. Induzidos pelo excesso de carbono e falta de nutrientes. Ótima fonte de carbono e energia por possuir maior teor calórico que proteínas e carboidratos.
Outras reservas: polifosfatos (fonte de fosfato para biossíntese de ácidos nucléicos, fosfolipídeos e ATP, produzidos quando há excesso de fosfato no meio), grânulos de enxofre (produto da oxidação do sulfeto em bactérias sulfurosas) e magnetossomos (permitem a orientação em campo magnético, são envoltos por membranas e encontrados apenas em bactérias).
Vesículas de gás: presentes em organismos planctônicos. Estruturas proteicas ocas que permitem a flutuação em colunas de água de lagos e oceanos.
Aula 3 - Parede celular
Presente em todos os procariotos (exceto micoplasmas e algumas arqueias), dá forma e rigidez e protege contra lise osmótica e mecânica; 
Suas moléculas de superfície são reconhecidas por proteínas externas e outras moléculas; Serve como ponto de ancoragem para flagelos e pili de bactérias; Sua composição é utilizada para identificação e serve como alvo para antibióticos;
Composição química da parede:
Bactérias: peptideoglicano (polimeros de dissacarídeos repetitivios - NAG e NAM) ligados por polipeptídeos (L-alanina, ácido D-glutâmico, L-lisina ou DAP e D-alanina) - NAM e DAP encontrados somente em bactérias.
A estrutura do peptideoglicano serve para separar bactérias em Gram-positivas e Gram-negativas.
Gram-positivas: 90% peptideoglicano (camadas sobrepostas); possuem ácidos teicoicos e lipoteicoicos embebidos na parede (ATs - 60% da massa total da parede); Função dos AT: manter o Ph baixo (inibição de enzimas de degradação de parede) - sítio para ligação de enzimas e participação na morfogênese - controlam o fluxo de íons para a célula - oferecem especificidade à bactéria (uso taxonômico).
Ácidos lipoteicoicos: AT + componente lipídico que o ancora na membrana. Regulam enzimas autolíticas durante o crescimento, previnem fagocitose (inserem-se na membrana de células do SI e ligam-se à actina), favorecem a colonização e invasão de tecidos e induzem a produção de anticorpos e ativa sistema complemento.
Outras moléculas associadas à parede: Ácido teicurônico (quando há baixa concentração de fosfato no meio) e proteína A de Staphylococcus aureus (favorece adesão aos tecidos e evasão do sistema imune).
Gram-negativas: membrana externa, peptideoglicano e espaço periplasmático; 
Membrana externa: bicamada lipídica - fosfolipídios, proteínas, lipoproteínas e lipopolissacarídeos (compõe a bicamada voltada p face externa da membrana - responsável pela toxicidade das bactérias Gram-negativas. Lipídio A: choque séptico se em excesso na circulação). Barreira entre o ambiente externo e o periplasma. Proteínas de ME: 50% da massa total, tipo porinas e lipoproteínas - essenciais para a permeabilidade seletiva, reconhecimento e transporte seletivo, impedem que proteínas com atividade fora da membrana citoplasmática difundam-se para longe da célula, atuam na defesa contra peptídeos antimicrobianos e como parte como sistema de resistência a drogas.
Periplasma: Espaço entre a face externa da MP e a face interna da ME. Consistência de gel (alta concentração de proteínas), contém materiais para secreção e componentes da ME e peptideoglicanos recém sintetizados. Local para reações químicas, transportede solutos, regulação osmótica, secreção de proteínas e atividade hidrolítica.
· Sistema de secreção e procariotos: Sistema SEC - sequência-sinal diferencia proteínas que serão exportadas, é reconhecida pelas translocases (que as direciona sem a sua conformação final - gasto de energia - enzimas como peptidases, amilases e celulases, toxinas e proteínas relacionadas a patogenicidade).
· Biossíntese de peptideoglicano: Bactoprenol se liga aos precursores de peptideoglicano - autolisinas clivam as ligações NAG-NAM do peptideoglicano pré-existente - transglicosilases catalisam a formação da ligação entre os açucares precursores e os existentes - formam-se as ligações peptídicas cruzadas entre NAM e NAM na cadeia adjacente. Processo é alvo de antibióticos.
Existem bactérias sem parede ou com composição atípica!
Parede de arquéias: sem peptideoglicanos, sem ME, mesma função (proteção contra o ambiente).
Aula 4 - Estruturas externas, adesão e motilidade em procariotos e endósporo
Estruturas de superfície: cápsulas e camada limosa. Revestimentos de polissacarídeos ou proteínas externos à parede celular.
Cápsula: matriz compacta que exclui partículas pequenas; visíveis ao microscópio quando utilizada tinta nanquim; forte adesão à parede celular.
Camada limosa: menos compacta e organizada; substâncias a atravessam; difícil visualização;
Funções: adesão de superfícies; fatores de virulência (evitam que patógenos invasores sejam reconhecidos por células do sistema imune); protegem contra desidratação;
Fímbrias e pili: estruturas proteicas filamentosas que se projetam da superfície celular; típicas de bactérias Gram-negativas (mas também presentes em Gram-positivas); fímbrias: distribuídas e mais longas (adesão à superfícies, importância na patogenicidade); pili: mais longa, uma ou poucas cópias (adesão à tecidos, conjugação, receptores p vírus e motilidade pulsante, importância na patogenicidade, variam em estrutura e função - pili P expressos por cepas que colonizam o trato urinário e depois infectam os rins);
Flagelos: responsável pelo movimento natatório (apresentado por muitos procariotos); atua por movimento de rotação, empurrando ou puxando a célula em meio rico; apêndices proteicos longos e delgados helicoidais, ancorados na MP (Gram-positivas) e na ME, peptideoglicano e MP (Gram-negativas); vários arranjos e localizações; funciona como rotor e estator;
Flagelina: compõe o filamento do flagelo;
Gancho: base do flagelo, conecta o filamento à porção motora do flagelo;
Proteínas MOT: canal de prótons H+ (energia p rotação do flagelo) - ao redor dos anéis MS e C.
Proteínas Fli: receptoras, determinam a mudança de direção em resposta à sinais intracelulares;
Flagelos de arqueias: disseminados entre os principais gêneros; mais delgados; filamentos formados por diferentes tipos de flagelinas; parece ser alimentado por ATP e não pela força próton-motiva;
Motilidade por deslizamento: não natatório, lento e suave, ocorre ao longo do eixo da bactéria; precisa de contato com a superfície; células filamentosas e bacilos; comum em cianobactérias filamentosas e algumas Gram-negativas, parece não ocorrer em arqueias;
Movimento de contração/retração: deslizamento dependente de pili tipo IV;
Quimiotaxia: processo que envolve um estímulo químico para movimentação do flagelo; compostos químicos podem atuar como atraentes ou repelentes; sinalização determina o movimento; mecanismo de sobrevivência; informação transmitida por cascata de proteínas que altera rotação do flagelo - proteínas quimiorreceptoras presentes na MP e ME;
Endósporo de bactérias
Induzido por condições ambientais desfavoráveis; bactéria entra em condição de dormência; espécies que esporulam são Gram-positivas de habitats diversos; 
Endósporos são resistentes ao calor, desidratação, valores extremos de pH, radiação, condições nutricionais inadequadas, ação de enzimas e agentes químicos; são também uma forma de dispersão para outros ambientes; tamanho/formas variam com as espécies; são refringentes ao microscópio óptico e impermeáveis à maioria dos corantes;
Capa e exospório: camadas concêntricas formadas por proteínas ricas em pontes de dissulfeto. Número de camadas varia com as espécies;
Em algumas espécies pode estar recoberta por camada proteica menos eletrodensa (exospório) com função pouco conhecida; 
Funções: proteção mecânica, resistência a enzimas proteolíticas e agentes químicos; exclui moléculas tóxicas, mas permite a entrada de moléculas que poderão ativar a germinação;
Córtex: abaixo da capa, formado por uma grossa camada de peptideoglicano com menos pontes cruzadas - possui moléculas associadas que serão reconhecidas por enzimas hidrolíticas na germinação;
Cerne: conteúdo semelhante ao da célula vegetativa, MP, citoplasma, nucleoide, ribossomos e componentes metabólicos, cerne desidratado, altamente mineralizado e resistente ao calor, predominam pequenas proteínas ácido-solúveis (PPASs) (30-50%) - ligam-se ao DNA protegendo-os contra dessecação, calor e radiação;
Processo de esporulação: desencadeado pela escassez de nutrientes, dura cerca de 8h - mudança no padrão de expressão gênica que permitirá a expressão de moléculas importantes no processo
Aula 5 - Crescimento de microrganismos
Aumento no número de células.
Espécies se dividem por fissão binária ou brotamento e fragmentação (espécies filamentosas).
Proteínas Fts: essenciais para a divisão celular, similar à tubulina. Formam o divisomo - composto de várias proteínas que se forma após a elongação da célula e início da replicação do DNA: coordena a síntese de MP e parede celular (septo de divisão).
Morfologia celular: Proteínas MreB garantem a morfologia não esférica, formando hélices de filamentos abaixo da MP - 
variações nos arranjos determinam a morfologia; coordenam a síntese celular e permitem a formação de nova parede em pontos diferentes da célula.
Crescimento populacional
Crescimento exponencial - população dobra a cada tempo de geração (g); utiliza-se escala logarítmica - grandes variações de populações;
Relação entre o número de células iniciais e após o período de crescimento exponencial:
N = N0.2n 
O tempo de geração (g) é expresso como t/n:
t = duração do crescimento exponencial
n = número de gerações
*Conhecendo N e N0 de uma população é possível calcular o número de gerações e a partir de n e t encontrar g*
O ciclo de crescimento de uma população bacteriana é dividido em fases:
Fase lag: adaptação da célula ao novo ambiente - não há crescimento. Fase de sintetização de metabólitos ausentes no novo meio.
Fase exponencial: intensa duplicação, depende da disponibilidade de recursos do meio - utilizada em estudos metabólicos e fisiológicos.
Fase estacionária: crescimento pára devido à escassez de nutrientes. Acúmulo de produtos de excreção celular. Não há aumento ou diminuição no número de células.
Fase de declínio: alta densidade celular e escassez de nutrientes - morte celular programada.
Cultura contínua:
Sistema aberto, volume de meio de cultura fresco é adicionado à taxa constante e meio velho é removido - estado de equilíbrio. Usado para obtenção de produtos microbiológicos - fase exponencial ou estacionária constante.
Métodos para medida de crescimento microbiano:
Contagem de células: 
Contagem de células viáveis:
Turbidimetria:
Massa medida através da turbidez - células em suspensão dispersam luz, quanto mais células maior a turbidez do meio. Massa é proporcional ao número de células - turbidez estima o seu número.
É medida por espectrofotômetro em comprimentos de onda específicos (480, 540, 600 ou 660 nm). Densidade óptica (DO) é a unidade de medida da turbidez - também chamada de absorbância.
Fatores que influenciam o metabolismo e o crescimento microbiano
Temperatura: 
Psicrófilos: 10-15ºC -> morrem rápido em temperatura ambiente (facultativos vivem em 25-30ºC mas crescem a 0º também). Enzimas mais flexíveis.
Mesófilos: 30-40ºC
Termófilos e hipertermófilos: 50-85ºC
Extremófilos: habitats extremamente frios ou quentes.
PH:
Classificadosquanto à sua tolerância a diferentes faixas de pH. PH interno próximo ao neutro;
Halófilos: vivem em condições de sal extremo (salinas, mar morto, etc) -> enzimas tolerantes e dependentes de sal; presença de solutos compatíveis acumulados na célula;
Oxigênio:
Aeróbios ou anaeróbios;
CONTROLE DO CRESCIMENTO MICROBIANO
Limpeza (remoção mecânica), desinfecção (desinfetantes ou germicidas - eliminação parcial), antissepsia (desinfecção aplicada a tecidos vivos) e esterilização (eliminação total de formas vegetativas e endósporos) -> métodos químicos ou físicos para remoção parcial ou total de microrganismos em um material/ambiente;
Assepsia: conjunto de medidas que impede a entrada de microrganismos onde não são desejados;
MODOS DE AÇÃO DOS AGENTES QUÍMICOS E FÍSICOS:
Métodos químicos: Lesão dos ácidos nucleicos; desnaturação de proteínas; inibição do metabolismo; danos na parede ou membrana microbianas;
Métodos físicos: Temperatura, radiação, filtração, dessecação, remoção de O2;
Aula 6 - Nutrição e Metabolismo I 
Nutrientes formadores dos microrganismos devem estar presentes no meio de cultivo para manutenção de atividades vitais (acúmulo de biomoléculas e crescimento);
Necessidades nutricionais: variável entre os organismos; essencial para o seu cultivo, isolamento e estudo;
Nutrientes X metabolismo:
Vias anabólicas: processos biossintéticos que requerem energia e formam componentes celulares a partir de moléculas menores;
Vias catabólicas: processos de degradação de moléculas nutrientes que liberam energia para o microrganismo;
CLASSIFICAÇÃO DOS NUTRIENTES:
Macronutrientes (necessários em grandes quantidades), micronutrientes (necessários em quantidades mínimas) e fatores de crescimento (necessários em pequenas quantidades quando o microrganismo nao é capaz de sintetizá-los);
Principais macronutrientes: carbono, oxigênio, nitrogênio, hidrogênio, fósforo, enxofre, potássio, magnésio, cálcio, sódio, ferro;
MEIOS DE CULTURA
Classes:
Meio sintético ou quimicamente definido (composição conhecida e exata): básico ou complexos;
Meio complexo: composição não conhecida;
Meio seletivo: (inibem seletivamente o crescimento de alguns microrganismos);
Meio diferencial: indicador revela reações metabólicas;
CLASSIFICAÇÃO METABÓLICA DOS MICRORGANISMOS (fonte de energia e carbono):
Heterotróficos: utilizam composto orgânico como fonte de carbono (ex: carboidratos).
Autotróficos: utilizam composto inorgânico como fonte de carbono (ex: CO2).
Quimiotróficos: utilizam compostos químicos como fonte de energia;
Fototróficos: utilizam a luz como fonte de energia;
ARMAZENAMENTO DE ENERGIA QUÍMICA:
Obtida através da quebra das ligações químicas de alta energia das moléculas orgânicas, é armazenada em moléculas carreadoras como ATP, NADH e NADPH ou em polímeros de nutrientes (usados em situação de déficit nutricional;
Moléculas carreadoras contém uma ou mais ligações ricas em energia que se difundem na célula e leva essa energia para biossíntese e outras atividades moleculares;
A célula precisa de catalisadores químicos para que suas reações ocorram - diminuem a quantidade de energia de ativação e aumentam a velocidade. Facilitam as reações mas não são consumidos ou transformados por elas;
Reações que liberam energia suficiente para formação de ATP são do tipo redox - há a substância oxidada (doadora de elétrons) e a reduzida (receptora); Doadores são considerados fontes de energia; 
Reações são mediadas por carreadores: NAD+/NADH;
METABOLISMO QUIMIORGANOTRÓFICO
Fermentação e respiração: principais estratégias de conservação de energia em quimiorganotróficos;
Fermentação: catabolismo anaeróbio onde o composto orgânico é tanto doador quanto aceptor de elétrons -> baixa produção de energia;
Respiração: catabolismo anaeróbio ou aeróbio onde o composta orgânico é oxidado e o O2 ou molécula alternativa é o aceptor final de elétrons;
METABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICO
Uso de compostos inorgânicos como fonte de energia; grande variedade de compostos usados (H2, nitrogenados ou enxofre, monóxido de carbono, ferro, manganês);
Aula 7 - Nutrição e Metabolismo II
Metabolismo de microorganismos fototróficos: Fotoautotróficos / fotoheterotróficos
Fotossíntese: energia luminosa capturada pelos pigmentos presentes nos microrganismos fototróficos e transformada em ATP;
Dois conjuntos de reações:
1. Produção de ATP e redução do NAD+ a NADH;
2. Redução de CO2 em material celular;
Necessários doadores de elétrons para que o processo ocorra;
Pigmentos captadores de luz: transferem elétrons de uma molécula para outra até o centro de reação;
Pigmentos do centro de reação: clorofila e bacterioclorofila;
Carotenóides: responsáveis pela coloração e pela transferência de energia para os centros de reação e pela fotoproteção contra O2 tóxicos.
Ficobilinas: pigmentos antena, formam ficobilissomos que se ligam à membrana fotossintética.
Localização do aparelho fotoquímico varia;
Etapas da fotossintese:
1. etapa dependente de luz (fase clara): energia luminosa vira ATP (fosforilação) e os elétrons gerados são carreados por NADP+ que é reduzido à NADPH;
2. etapa independente de lua (fase escura): ATP e NADPH da etapa 1 são utilizados para fixação de CO2 e produção de carboidratos;
Fatores limitantes da fotossíntese: Disponibilidade de pigmentos fotossintetizantes; disponibilidade de enzimas e co-fatores; número de cloroplastos; temperatura (temperatura ótima varia com os microrganismos); intensidade luminosa (aumenta até certo ponto - saturação luminosa); comprimento de onda;
DIVERSIDADE METABÓLICA DOS MICRORGANISMOS
Cianobactérias, bactérias púrpura não sulfurosas, heliobactérias.
Aula 8 - Microbiologia molecular (cap 4 - Brock)
O código genético das células é responsável pelas características distintas observadas em todas as formas de vida.
Crick, 1958: síntese de proteínas -> fluxo de informação genética em um sistema biológico.
Dogma central da biologia molecular: DNA pode se duplicar, é capaz de ser transcrito (RNAm) e traduzido para proteínas.
Procariontes: tudo ocorre no citoplasma
DNA cromossômico: único, circular, enovelado (DNA girase), E. coli apresenta cerca de 4,6 milhões de pares de base.
Plasmídeo: forma circular, extracromossomal, muitas cópias de genes não essenciais
Ácidos nucleicos: DNA e RNA -> armazenamento, transmissão e uso da informação genética. Esses polímeros possuem nucleotídeos como monômeros (1 pentose, 1 fosfato, 1 base nitrogenada).
Pentose + base nitrogenada = nucleosídeo (ligação glicosídica).
Polímeros de DNA e RNA - ácidos nucléicos
RNA - mRNA (mensageiro), tRNA (transportador), rRNA (ribossômico).
Dupla fita: bases de fitas adjacentes ligadas por pontes de hidrogênio.
A - T / C - G
Trechos específicos do DNA - genes
DNA cromossômico de procariotos: associado à moléculas de proteínas, circular, único, serve como ferramenta taxonômica (relacionados evolutivamente têm conteúdo de CG semelhante)
Superenovelamento: DNA girase “corta” o DNA circular e depois “re-liga” torcido. Gasto de ATP;
Replicação de DNA: DNA-polimerase sintetizam (5’-3’, adicionando bases na extremidade da OH); dupla-hélice aberta, uma enzima de polimerização de RNA (primase) sintetiza o RNA iniciador (primer) - DNA-polimerase vai adicionando as bases.
DNA polimerase I remove o iniciador e o substitui por DNA;
Forquilha de replicação: região de desenovelamento do DNA -> helicase (DnaB) desenovela usando ATP;
REPLICAÇÃO DO DNA CIRCULAR
· A natureza circular cria uma oportunidade de aceleração do processo de
replicação; as duas fitas permanecem circulares durante a replicação; replicação ocorre simultaneamente nas duas direções a partir de uma origem de replicação; origem na sequência oriC -> rica em bases A+T com cerca de 250 bases, reconhecida pelas DnaA que iniciam o processo de replicação; término da replicação -> lado oposto à oriC, reconhecido pela proteína Tus (impede a forquilha);
PLASMÍDEOS
DNA de fita dupla, geralmente circular; número por célula varia; estável e se mantém em estado autônomo; duplicação semiconservativae independente;
São facultativos ou acessórios -> conferem características fenotípicas adicionais (contribuem para patogenia);
TRADUÇÃO DO DNA
Cada códon (RNA de três bases) codifica um aminoácido específico;
tRNA são adaptadores moleculares que conectam os aminoácidos aos códons;
AULA 09 - GENÉTICA MOLECULAR DE MICRORGANISMOS I
Genoma: conjunto completo da informação genética de um organismo (genes, sequências reguladoras e DNA não codificador);
Sequenciamento genômico: ordem na qual os nucleotídeos estão alinhados;
Genômica:
1. Estrutural: conteúdo e organização, mapeamento, sequenciamento e análise.
2. Funcional: análise das funções gênicas.
3. Comparativa: relações evolutivas.
GENOMAS MICROBIANOS
· DNA condensado no citoplasma
· cromossômico ou extra-cromossômico
· correlação entre tamanho do genoma e número de genes: pouca informação “desnecessária” - poucos íntrons.
· padrão dos genes ativos é moldado de acordo com o estilo de vida
· genomas menores -> mais genes na síntese proteica e replicação e poucos para metabolismo e regulação (maioria é parasita)
· maior genoma -> maior capacidade de explorar outros ambientes
· genomas de organelas relacionados ao genoma bacteriano -> teoria da endossimbiose
EVOLUÇÃO DOS GENOMAS
Transferência de características genéticas de uma geração para a próxima.
Genômica comparativa revela genes relacionados evolutivamente. Sequências similares podem indicar funções similares, mas nem sempre compartilham uma história evolutiva.
Genômica estrutural: mapeamento gênico revela conservação da ordem gênica entre genomas de organismos relacionados.
Genes homólogos: sequências relacionadas a um ancestral comum - ortólogos e parálogos.
MUTAÇÕES
Ocorrem sem intervenção externa - erros no pareamento de bases da DNApol. Sistema de reparo não é muito preciso e mutações podem se perpetuar.
TRANSFERÊNCIA DE GENES
Horizontal: 
· transformação: DNA liberado de uma célula e captado por outra. Célula receptora é denominada competente (naturais ou artificiais). 
· transdução: vírus bacteriano transfere o DNA de uma célula para outra. 
· conjugação: contato entre duas células (pilus sexual).
Ocorre amplamente na natureza e pode envolver diferentes domínios filogenéticos. Sinais: presença de proteínas de espécies filogeneticamente distantes, conteúdo de GC e códons preferenciais distintos dos outros genes do organismo; permite a aquisição de novas características e diversidade metabólica.
AULA 10 - REGULAÇÃO DA EXPRESSÃO GÊNICA
RNApol de bactérias possui 5 subunidades. Fator sigma é responsável por ligar na região promotora que será transcrita.
Genes são as unidades de transcrição. Podem representar um ou mais genes e codificar proteínas ou RNAr, RNAt e outros tipos.
Operons são grupos de genes transcritos em uma única molécula de RNAm e envolvidos na síntese de diversas enzimas de uma mesma via metabólica. Presentes também em arqueias.
REGULAÇÃO DA SÍNTESE PROTEICA
A expressão de um gene pode ser constitutiva ou induzida (mais comum). O número de RNAm presente na célula não necessariamente corresponde ao número de proteínas correspondentes.
O controle do metabolismo celular é feito pela transcrição (quantidade de RNAm produzido) e pela tradução (RNAm traduzido ou não).
A regulação da transcrição envolve proteínas de ligação sequência-específicas. Essa regulação pode bloquear (negativa) ou ativar (positiva) a transcrição.
· Regulação negativa: inibição da transcrição por proteínas repressoras que
se ligam ao DNA e que são controladas por moléculas efetoras.
1. Repressão enzimática: interrompe a transcrição quando um produto está presente no meio;
2. Indução enzimática: enzima produzida somente quando seu substrato está presente (ex: produção de beta-galactose na presença de lactose).
Moléculas efetoras: Indutor (induz a síntese) ou correpressor (inibe a síntese); Atuam de forma indireta através da ligação às proteínas ligadoras de DNA que inibem a transcrição. Proteínas se ligam ao operador (entre o promotor e o gene) e bloqueia ação da RNApol.
· Regulação positiva: proteína reguladora ativa a ligação da RNApol ao DNA.
Promotores fracos conseguem interagir mais fortemente com a RNApol.
CONTROLE GLOBAL DA EXPRESSÃO GÊNICA
Organismos regulam vários genes em resposta a alterações ambientais.
Ex: E. coli com várias fontes de carbono.
REPRESSÃO CATABÓLICA 
REGULAÇÃO POR TRANSDUÇÃO DE SINAL
Sensores de membrana transmitem informações sobre o meio para proteínas reguladoras.
QUORUM SENSING 
Resposta à presença de células da sua espécie no seu entorno. Vias reguladoras controladas pela densidade das células. Ex.: formação de biofilme.