genetica de microorganismo

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ – UECE
FACULDADE DE VETERINÁRIA – FAVET
DISCIPLINA – GÉNETICA VETERINÁRIA
RELATÓRIO-GENÉTICA DE MICRORGANISMOS
VÍRUS
Os vírus além de causarem problemas aos seres humanos têm servido
como ferramentas fundamentais em pesquisas científicas. São
microorganismos bem simples e seu genoma, em geral pequeno,
possibilita um fácil manuseio e, pelo fato de utilizar a maquinaria celular
para reprodução, grandes descobertas de metabolismo celular foram
obtidas por estudos com vírus. Alguns exemplos: o ácido nucléico como
material genético, papel de promotores e ativadores gênicos,
transcrição reversa e processamento de RNA. Mais recentemente, os
vírus estão sendo empregados como vetores para introdução de genes
em organismos, abrindo fronteiras da terapia gênica.
BACTÉRIAS
As bactérias contêm genes que sofrem mutação e produzem fenótipos
alterados. A transferência gênica em bactérias é unidirecional – das células
doadoras para as receptoras.
As informações genéticas da maioria das bactérias estão armazenadas em
um único cromossomo principal, carreador de alguns milhares de genes.
Ao contrário dos cromossomos eucarióticos, os cromossomos bacterianos
são circulares. Eles consistem em alguns milhões de pares de bases de
DNA bifilamentar. As células bacterianas também contêm um número
variável de “minicromossomos” chamados plasmídios e epissomos. Os
plasmídios são moléculas de DNA circulares de replicação autônoma que
têm de três a várias centenas de genes. Algumas bactérias contêm até 11
diferentes plasmídios além do cromossomo principal. Os epissomos são
semelhantes aos plasmídios, mas a replicação dos epissomos pode ser
autônoma ou ocorrer como parte do cromossomo principal – em um
estado integrado como o prófago λ.
PROTOZOÁRIOS
Como exemplo sobre genética em protozoários temos o Trypanosoma
cruzi. Este insere o seu DNA no genoma do hospedeiro, e por meio de uma
recombinação homologa é integrado ao DNA mitocondrial - kDNA. Essa
incorporação do kDNA causa modificações no genoma do hospedeiro e
provoca uma síntese de proteínas anormais (quiméricas).
MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA GENÉTICA
Através do processo parassexuado é que ocorre a transferência de genes
de um microrganismo para outro. A transferência é unilateral, ou seja,
ocorre de uma célula doadora para uma receptora. Há três formas que isso
pode acontecer, por conjugação (transferência direta de material genético
de uma célula a outra) por transformação (é capturado moléculas de DNA
livres, liberadas por células doadoras) e por transdução (ocorre a
transferência com a ajuda de um bacteriófago).
VARIABILIDADE GENÉTICA
A variabilidade genética mede a tendência dos diferentes alelos de um
mesmo gene que variam entre si em uma dada população. Ocorre a partir
de dois processos, que são: mutação e recombinação genética.
Mutação: alterações na sequência de nucleotídeos de um gene; em geral,
ocorrem espontaneamente; podem modificar o produto funcional final
(dependendo do tipo de mutação: nonsense, silenciosa ou de sentido
trocado conservativa/não conservativa).
Recombinação genética: processos de trocas físicas de fragmentos de DNA
pelos quais as células bacterianas adquirem novas combinações gênicas
provoca alterações mais significativas que as mutações; é um mecanismo
de transmissão gênica horizontal pelo qual se formam células
recombinantes.
COVID 19
Quando nos deparamos com uma doença infecciosa, a princípio pensamos
que não há nenhuma relação com a genética. Mas não é bem assim. A
recente pandemia pelo vírus SARS-CoV-2 (“novo” coronavirus) nos ensina
que é muito importante conhecer a genética do coronavirus e de seus
hospedeiros, em especial o humano. O material genético do
novo coronavirus (SARS-CoV-2) é um pequeno RNA, composto por apenas
trinta mil bases nitrogenadas. O genoma contém 15 genes. Para termos de
comparação, o genoma humano é composto de DNA, tem cerca de 3
bilhões de bases nitrogenadas e cerca de 20 mil genes. Ao desvendar a
sequência do Genoma dos primeiros casos do novo Coronavirus, os
pesquisadores chineses imediatamente confirmaram que a sequência
genética do SARS-CoV-2 é extremamente parecida com a do genoma de
um “velho” Coronavírus, sequenciado em 2015, que infecta morcegos, e
que através dos morcegos infecta animais, que infectam o ser humano,
que infecta outros seres humanos.
O teste do genoma do coronavirus (RT-PCR) é considerado o mais
importante método diagnóstico confirmatório, e é também utilizado para
validar outros métodos, como a dosagem de anticorpos produzidos pelo
ser humano contra o coronavirus. Após a coleta de uma amostra das vias
respiratórias (da boca ou do nariz), utilizando-se técnicas de biologia
molecular que “buscam” as sequências genéticas do vírus nesta amostra,
são realizadas duas etapas; na primeira, o laboratório investiga a presença
(ou não) da sequência genética do gene “E”, cuja proteína por ele
codificada é importante na formação do envelope que circunda o genoma
de vários Coronavírus.
A análise do gene “E” não é específica do SARS-CoV-2, mas sim do
subgênero Sarbecovirus. A análise deste gene, portanto, é considerada
uma triagem para detectar qualquer beta-coronavírus associado ao
morcego. Caso o teste dê negativo para a sequência genética do gene “E”,
podemos dizer que naquele momento o material genético do SARS-CoV-2
não estava presente na amostra coletada. Caso o teste dê positivo para a
sequência genética do gene “E”, testa-se de imediato a mesma amostra
para verificar a presença da sequência genética do gene “RdRP”, esta sim,
específica do vírus SARS-CoV-2. Cerca de 5 dias após a contaminação, o
teste se torna positivo, ou seja, o genoma do vírus já pode ser detectado
pelo teste genético. O mesmo teste pode ser utilizado para determinar
“cura viral”, ou seja, em pacientes em que o teste anteriormente já tinha
dado positivo, após cerca de 7-14 dias da infecção, o genoma do vírus não
deve mais estar presente, em especial naqueles que já deixaram de
apresentar os sintomas.
Conhecer a genética do coronavirus é fundamental para podermos
desenvolver medicamentos que ataquem os pontos fracos de seu RNA, e
também para o desenvolvimento de vacinas.