Crescimento e genética de Células Bacterianas

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Crescimento e genética das Bactérias
Crescimento
• As bactérias reproduzem-se por fissão
binária, enquanto as células eucarióticas
se reproduzem por mitose.
• O ciclo de crescimento bacteriano
consiste em quatro fases: a fase lag,
durante a qual os nutrientes são
incorporados; a fase log, durante a qual
ocorre rápida divisão celular; a fase
estacionária, quando o número de células
que morrem equipara-se ao número de
células que estão sendo geradas; e a
fase de morte, na qual a maioria das
células está morrendo porque os
nutrientes foram exauridos.
• Algumas bactérias podem crescer na
presença de oxigênio (aeróbias e
facultativas), enquanto outras morrem
na presença de oxigênio (anaeróbias). A
utilização de oxigênio pelas bactérias
origina produtos tóxicos, como o
superóxido e o peróxido de hidrogênio.
Os organismos aeróbios e facultativos
possuem enzimas, como a superóxido
dismutase e a catalase, que
destoxificam esses produtos, enquanto
as anaeróbias não as apresentam, sendo
mortas na presença de oxigênio.
• A fermentação de determinados
açúcares corresponde à base da
identificação laboratorial de alguns
patógenos importantes. A fermentação
de açúcares, como a glicose, resulta na
produção de ATP e ácido pirúvico ou
lático. Esses ácidos promovem
diminuição do pH, fato que pode ser
detectado pela alteração na cor de
corantes indicadores.
Genética
• As bactérias possuem apenas uma
cópia de seu DNA genômico, isto é, são
haploides. Ao contrário, as células
eucarióticas apresentam duas cópias de
seu DNA genômico, isto é, são diplóides.
O DNA bacteriano é circular; o DNA
nuclear humano é linear.
• A transferência de DNA no interior de
células bacterianas ocorre por dois
processos: movimentação de
transposons e rearranjos programados.
Os transposons são pequenos segmentos
de DNA que prontamente se deslocam
de um sítio a outro do cromossomo
bacteriano, ou do cromossomo
bacteriano para um plasmídeo. Os
transposons têm importância médica
porque habitualmente carreiam genes de
resistência a antibióticos. A
transferência de transposons presentes
em plasmídeos para outras bactérias por
conjugação contribui significativamente
para a resistência a antibióticos.
• Os rearranjos programados consistem
na movimentação de genes a partir de
sítios inativos (de armazenamento) para
sítios ativos, onde são expressos como
novas proteínas. Esse processo têm
importância médica porque as bactérias
podem adquirir novas proteínas
(antígenos) em sua superfície, evadindo
do sistema imune. Dois importantes
organismos onde isto ocorre são
Neisseria gonorrhoeae, o agente
causador da gonorreia, e Trypanosoma
brucei, um protozoário que causa a
doença africana do sono.
• A transferência de DNA entre células
bacterianas ocorre principalmente por
Mônica Araujo De Sousa Medicina Veterinária
dois processos: conjugação e
transdução. A conjugação é o processo
pelo qual o DNA, plasmidial ou
cromossomal, é transferido diretamente
de uma bactéria a outra. Para que a
conjugação ocorra, a bactéria doadora
deve possuir um plasmídeo de
“fertilidade” (plasmídeo F) que codifica
as proteínas mediadoras desse processo,
das quais as mais importantes são as
proteínas que formam o pilus sexual. O
DNA transferido por conjugação à
bactéria receptora consiste em uma
nova cópia, permitindo à doadora manter
uma cópia do DNA. Os plasmídeos que
carreiam genes de resistência a
antibióticos são habitualmente
transferidos por conjugação.
• A transdução é o processo pelo qual o
DNA, plasmidial ou cromossomal, é
transferido de uma bactéria a outra por
intermédio de um vírus. O DNA
transferido integra-se ao DNA
cromossomal da célula receptora e novas
proteínas, como exotoxinas, são
sintetizadas, um processo denominado
conversão lisogênica.
• A transformação é o processo pelo
qual o próprio DNA, seja o DNA liberado
por células em processo de morte seja o
DNA purificado em laboratório, penetra
em uma bactéria receptora. Do ponto de
vista médico, este processo parece ser
menos importante que a conjugação e a
transdução.
Mônica Araujo De Sousa Medicina Veterinária