VARIABILIDADE BACTERIANA

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Transferência de genes 
Aumenta significativamente a variabilidade genética dos 
organismos 
 
Bactérias 
Reprodução através de divisão binária, ou seja, 
fundamentalmente, não há variabilidade genética 
 
Colônias puras em meio de cultura 
Þ Comunidade de indivíduos semelhantes que 
descendem de uma célula parental 
Þ Compartilham características: tamanho, forma, 
capacidade de fermentar açúcares... 
Þ Variantes podem aparecer espontaneamente ou 
como resultado da ação de agentes químicos ou 
físicos 
Þ Bactérias podem apresentar variações que 
conduzem à formação de clones com propriedades 
distintas do clone “selvagem” original 
• Pode ocorrer por mutação ou recombinação 
 
 
Mutação 
Þ Alteração na sequência de bases nitrogenadas do 
DNA, geralmente resultante de deleção, inserção ou 
substituição de um ou mais nucleotídeos 
• Pelas mudanças evolutivas 
• Produzem diferentes cepas dentro das espécies 
 
Þ Sempre ocorre alteração do genótipo, mas essa 
alteração pode ou não ser expressa no fenótipo: 
• Mutação neutra (não tem alteração) 
• Mutação desvantajosa (prejuízo perde caract fe.) 
• Mutação benéfica (enzima possui ativ nova) 
 
Tipos de mutação (alteração no gene) 
Þ Mutação pontual: afetam uma única base (troca) 
• Silenciosa (não altera) 
• Errônea/missense (altera síntese de 1 aminoác.) 
• Sem sentido/nonsense (aparecimento de um 
códon de término, impede a síntese) 
 
Þ Mutação por deslocamento do quadro (fase) de 
leitura: existe deleção ou inserção de uma ou mais 
bases 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Alteram todas as sequências de 3 bases posteriores 
• Inserem códons de terminação ou aminoác. 
• Normalmente alteram o fenótipo 
 
Efeitos fenotípicos das mutações 
Þ Irão depender do papel da proteína: causar apenas 
alterações fenotípicas ou levar a morte celular 
Þ Alterações morfológica e na cor da colônia 
Þ Alterações nos requerimentos nutricionais: 
aumentam as necessidades nutricionais pelo 
prejuízo causado em enzimas 
Þ Alterações na sensibilidade à temperatura 
 
Tipos de mutação (causa) 
Þ Espontânea: surgem durante a replicação do DNA 
por erros de pareamento de bases 
Þ Induzida por agentes mutagênicos (químicos e 
radiação): aumentam a taxa de mutação acima da 
taxa de mutação espontânea- alteram nucleotídeos 
Þ Mutagênicos químicos: agem no nível molecular 
para alterar a sequência de bases no DNA 
• Análagos de base e agentes desaminantes pontuais) 
• Derivados de acridina –deslocamento da fase de leitura 
por se inserirem na molécula de DNA causando 
desenrolamento parcial, que permite que uma ou mais 
bases sejam deletadas ou adicionadas 
 
Þ Radiação como mutagênico: raio X, gama e raios UV 
• Radiação UV: leva a formação de dímeros de pirimidina, 
que impede o pareamento, formando uma lacuna no 
DNA replicado (câncer de pele) 
A transcrição para na lacuna =Baixo poder de 
penetração 
• Raio X e raios Gama: possuem maior energia e por isso, 
quebram facilmente ligações químicas resultando em 
radicais livres que atingem o DNA 
 
VARIABILIDADE GENÉTICA 
Recombinação 
Transferência horizontal de genes – célula doadora e 
célula receptora: CÉLULA RECOMBINANTE 
 
Transformação 
Incorporação de DNA livre, geralmente decorrente 
da lise celular 
Quando uma célula sofre lise, liberando o seu DNA, 
ele tende a se quebrar e alguns desses fragmentos 
podem ser “absorvidos” e incorporados por outras 
células 
• Captura do DNA: somente em determinado estágio do 
ciclo de vida, provavelmente, antes do término da 
síntese da parede celular 
• Proteína – fator de competência: é liberada no meio e 
facilita a entrada do DNA na célula 
• Fator de competência pode ser utilizado para tratar 
uma cultura, tornando-a competente 
• Necessário que as células apresentem sítios de 
superfície para a ligação do DNA, que ligam DNA do 
mesmo gênero e espécie ou gênero e espécies 
estreitamente relacionados (geralmente rejeitam 
DNA não relacionado) 
• O estabelecimento da competência é um fenômeno 
controlado e depende de várias condições distintas 
• Utilizada para inserir DNA de uma espécie no DNA 
de outra = Recombinante 
Variabilidade Bacteriana 
 
Os efeitos no fenótipo serão negligenciados se a nova proteína funcionar como a original 
 
 
 
 
• Transdução 
Transferência de material genético mediada por vírus 
(bacteriófagos) 
Bacteriófagos (fagos) temperados ou lisogênicos: podem 
realizar tanto a transdução especializada quanto a 
transdução generalizada 
 
Transdução especializada 
Genes bacterianos específicos podem ser transferidos pelo 
fago 
Ø Células são induzidas a entrar no ciclo lítico 
Ø Os genes do fago formam uma alça e são cortados do 
cromossomo bacteriano 
Ø O fago controla a síntese e montagem de novas partículas 
virais e a célula sofre lise 
Ø O fago contém um ou mais genes bacterianos (adjacentes 
ao dna do fago), quando infecta outra célula ocorre a 
transferência do gene bacteriano também 
Ø Fago transduz (transfere) genes específicos – limita-se a 
um ou alguns genes que eram adjacentes ao prófago 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Transdução generalizada 
Qualquer gene bac. pode ser transferido pelo fago 
Ø Bác. entram no ciclo lítico, as enzimas do fago clivam o 
DNA da célula em muitos segmentos pequenos 
Ø Eventualmente pode haver o empacotamento de 
fragmentos de DNA das células hospedeira, gerando 
partículas transdutoras 
 
 
 
• Conjugação 
Transferência de DNA de uma bactéria para outra, 
envolvendo o contato entre as duas células 
(transfere maiores quantidades de DNA) 
• Está associada à presença de plasmídeos F, os quais 
contêm genes que permitem a transferência do DNA 
plasmidial de uma célula para outra – capacidade 
conjugativa 
 
 • Célula F+: apresenta o plasmídeo (doadora) 
 • Célula F-: não apresenta o plasmídeo (receptora) 
 
• Maiores quant. de DNA são transferidos nesse 
processo