Metabolismo Bacteriano

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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 láctico. 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 diploides. 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 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
Mônica Araujo De Sousa Medicina Veterinária
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