Genética Bacteriana

Prévia do material em texto

Genética bacteriana
· Apresentam genoma relativamente pequeno.
· O material genético (genoma) está no nucleoide, está na forma circular, compactado, sem proteínas histonas. Está em contato diretamente com o citoplasma, ou seja, não é delimitado por membrana nuclear.
· Composto por diferentes modalidades de DNA, que são eles: cromossomo (nucleoide), plasmídeos, transposon, bacteriófago.
· O DNA bacteriano se divide em:
· Cromossomial (cromossomo): maior, composto por fita dupla, responsável pelo metabolismo bacteriano.
· Extra-cromossomial: são os plasmídeos, transposons e integrons.
Cromossomo
· É único e fita dupla.
· É circular e dobrado, sendo torcido e enovelado (super-helicoidação).
· Tem capacidade de autoduplicação.
· É haploide.
· É condensado e organizado em uma estrutura denominado nucleoide.
· Tamanha varia de acordo com grupo e função.
· Seus genes contém todas as informações necessárias à sobrevivência das células. Responsáveis pelo metabolismo celular.
· Apresentam genes relacionados ao metabolismo de aminoácidos, carboidratos, lipídeos, replicação e reparo de DNA e síntese da membrana.
· Ocorre a duplicação do DNA bacteriano.
· O DNA cromossômico precisa duplicar-se antes do processo de 
· Divisão celular, para que todas as células da progênie bacteriana recebam uma cópia do cromossomo (transferência vertical de genes).
· Semiconservativa, pois conserva metade da fita-mãe, ou seja, metade do DNA é antigo e metade recém-sintetizado.
Plasmídeo
· É uma molécula extracromossomal de DNA, sendo uma fita dupla e circular.
· São genes acessórios, sendo não essenciais à sobrevivência das bactérias.
· Podem promover uma vantagem seletiva aos portadores.
· Se adaptam em condições especiais.
· É independente do cromossomo bacteriano.
· Apresentam genes com resistência a antibióticos ou metais pesados, produção de toxinas ou degradação de substratos.
· São adquiridos pela conjugação, ou seja, reprodução sexuada, pela transferência por pontes citoplasmáticas.
· É menor que o cromossomo bacteriano.
Tipos de plasmídeos
· Plasmídeos de tipo sexual ou de fertilidade: passando resistência pela reprodução.
· Plasmídeos de resistência: responsáveis pela síntese de enzimas que inativam antibióticos.
· Plasmídeos de COL: genes colicinas que inibem o crescimento de M.O que não possuem.
· Plasmídeos degradativos ou de hiperplasia: são as bactérias degradadoras de nitrogênios.
· Plasmídeos de virulência: processo de infecção.
Transposons
· São genes saltatórios ou sequências de inserção (IS)
· São elementos genéticos móveis que podem transferir DNA dentro de uma célula, de uma posição para outra no genoma ou entre diferentes moléculas de DNA (plasmídeo-plasmídeo ou plasmídeo-cromossomo).
· São capazes de se inserirem no cromossomo bacteriano.
Variabilidade Genética
· Variações que conduzem a formação de clones com propriedades distintas do clone original.
· A variação se dá através de mutação ou recombinação.
Mutações
· A mutação é a alteração na sequência de nucleotídeos do DNA por agentes físicos ou químicos.
· Pode ser espontânea, ou seja, um erro da replicação do DNA ou pela exposição dos microrganismos a fatores ambientais extracelulares, como radiação ou agentes químicos.
· Ou pode ser induzida, ou seja, o produto de uma ação deliberada na qual o organismo é exposto à ação de um agente genotóxico.
· As mutações podem ser neutras, desvantajosas ou benéficas.
Recombinação
· A recombinação é a troca de material genético entre as bactérias. É a reprodução sexuada, sendo um processo horizontal. Ocorre durante os processos de conjugação, transformação ou transdução.
· Conjugação:
· Processo em que ocorre a transferência de DNA de uma bactéria para outra, envolvendo o contato entre as duas. 
· Está associada com a presença de plasmídeos de natureza F+., que contem genes que permitem a transferência do DNA plasmidial de uma célula para outra (capacidade conjugativa).
· Doadora: possui plasmídeo F (fertilidade) denominada F+.
· Receptora: não possui plasmídeo F, denominada célula F-.
· Após a transferência a célula receptora se torna F+.
· Transformação
· Processo em que o DNA livre no meio é tomado pela célula bacteriano, resultando em alterações genotípicas.
· O processo ocorre quando uma célula sofre lise, liberando seu DNA. Esse sofre fragmentação e outras células absorvem alguns fragmentos.
· Células receptoras competente são as células capazes de absorver fragmentos. Essas apresentam sítio de superfície para a ligação do DNA da célula doadora e apresentar a membrana em uma condição que permite a passagem deste DNA.
· Nas Gram positiva o DNA é captado como dupla hélice e absorvido como fita simples, sendo uma das fitas degradadas. 
· Nas Gram negativa, o DNA é absorvido como fita dupla, embora apenas uma das fitas participe do processo de recombinação. Independentemente do tipo celular, a ligação do DNA à célula é mais eficiente quando está como fita dupla.
· Transdução:
· É a transferência dos genes cromossômico ou de moléculas de plasmídeos de uma bactéria para outra, por meio de um bacteriófago (vírus).
· Pode ser generalizada (qualquer fragmento de DNA) ou especializada (determinados genes, passados por fagos temperados).
· Bacteriófago (fago): são vírus que infectam bactérias, que tem o DNA de origem viral.
· Os fagos virulentos, significando que uma vez que a célula tenha sido invadida, eles imediatamente iniciam seu processo de reprodução, e em pouco tempo "lisam" (destroem) a célula, lançando novos fagos. São muito agressivos e transdução pouco eficiente.
· Os fagos temperados podem entrar em um estado relativamente inofensivo, e então integrar seu material genético no DNA cromossomal da bactéria hospedeira mesmos como plasmídeos. Menos agressivos; Estado de lisogenia (prófago); Ciclo lítico formação da partícula transdutora.
· Transdução generalizada: durante um ciclo lítico, pode haver a incorporação de DNA bacteriano no capsídeo viral. Este DNA poderá ser transferido para outra bactéria, pois os processos de adsorção e injeção de DNA dependem da estrutura do vírus, independentemente do tipo de DNA contido em seu interior.
· Transdução especializada: este processo é dependente da ocorrência de um ciclo lisogênico. O fago integra seu DNA ao DNA bacteriano e após um determinado período de tempo e de acordo com certos estímulos, este fago pode iniciar um ciclo lítico. Caso a excisão do DNA viral ocorra de maneira defeituosa, poderá haver a transferência de um pequeno fragmento de DNA bacteriano (porque parte do DNA viral ficará incorporado ao genoma bacteriano). Este vírus "defeituoso" poderá transferir o DNA bacteriano para outras células.