genticabacteriana

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE - UFCGCENTRO DE SAÚDE E TECNOLOGIA RURAL - CSTR

CAMPUS DE PATOSUNIDADE ACADÊMICA DE MEDICINA VETERINÁRIA

DISCIPLINA: MICROBIOLOGIA VETERINÁRIAPROFESSOR: ALBÉRIO ANTONIO DE BARROS GOMES

Genética Bacteriana

Meire Maria da Silva MacêdoDiscente

Genética Bacteriana

• É o processo de evolução biológica de todo organismo vivo é produto de alteração em seu material genético.

• Material genético:

DNA; RNA (vírus).

Genética Bacteriana

• As bactérias possuem material genético, o qual é transmitido aos descendentes no momento da divisão celular. Este material genético não está contido dentro de um núcleo, portanto o genoma destes microrganismos está disperso no citoplasma.

Organização do Genoma Bacteriano

• O genoma bacteriano está condensado e organizado em uma estrutura denominada Nucleóide.

• Nucleóide ou Cromossomo Bacteriano: constituído por uma única molécula de DNA fita dupla, circular, não delimitado por membrana nuclear, e é capaz de autoduplicação. Seus genes contém todas as informações necessárias à sobrevivência da célula.

Possuem apenas uma cópia de seu cromossomo, sendo portanto haplóides.

Genética Bacteriana

• O DNA bacteriano é uma macromolécula em forma de dupla fita e circular;

• Apresenta a propriedade de replicação e transmissão das moléculas hereditárias durante a divisão celular;

• A replicação é semiconservativa.

Genética Bacteriana

• DNA bacteriano se divide em:

Cromossomial

• Fita dupla circular• 4.500 kb• Informações essenciais

Extra-cromossomial: são os plasmídios, Transposons, Integrons.

Elementos genéticos extracromossomais:

Plasmídios: Segmentos de DNA fita dupla, circulares; auto-duplicam independentemente do cromossomo. Carregam informação genética não essencial a célula, mas podem prover uma vantagem seletiva para as bactérias que os possuem.

Ex.: genes de resistência múltipla a antibióticos; bacteriocinas; toxinas.

Elementos genéticos extracromossomais:

• Transposons: também chamados genes saltadores 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 (plasmídio-plasmídio ou plasmídeo-cromossomo). Não se auto-duplicam.

• Integrons: segmentos de DNA fita dupla, menores que os tranposons, não se auto-duplicam, também são elementos genéticos móveis, e estão relacionados a captura de genes de resistência a drogas antimicrobianas.

Bacteriófagos

• São vírus que infectam bactérias (fagos):

• Fagos virulentos:Muito agressivos;Transdução pouco eficiente.

• Fagos temperados:Menos agressivos; Estado de lisogenia (prófago);Ciclo lítico formação da partícula transdutora.

Ciclo Lisogênico e ciclo Lítico

Ligação do fafo-DNA

Vídeo

Replicação do DNA Bacteriano

Replicação do DNA Bacteriano

• As bactérias replicam por fissão binária, as células-filhas são geneticamente idênticas;

• Durante a replicação, a sequência dos nucleotídeos purina e pirimidina no DNA é copiada em duas moléculas-filhas de fita dupla;

• Cada uma delas é composta de uma fita da molécula-mãe e de uma fita complementar recém-sintetizada por um processo chamado replicação semiconservativa.

Replicação do DNA Bacteriano

Transcrição

• Durante a transcrição, uma fita de DNA, a fita positiva para RNA mensageiro (RNAm) ;

• A enzima RNA-polimerase DNA-dependente liga-se à região promotora, uma sequência especial de nucletídeos na fita positiva;

Replicação do DNA Bacteriano

Transcrição

• As duas fitas de DNA são separadas, e uma fita de RNAm complementar é sintetizada;

• A transcrição para RNAm cessa quando a enzima alcança a sequência terminadora do gene.

Replicação do DNA Bacteriano

Tradução

• A informação codificada no RNAm é traduzida em RNA tranportador (RNAt) proteína no ribossomo pelo envolvimento de RNA transportador (RNAt);

• Cada molécula do RNAt tem uma trinca de três bases, o anticódon, que é complementar ao códon do RNAm.

Replicação do DNA Bacteriano

Tradução

• Cada trinca de RNAt transporta um aminoácido específico para o RNAm no ribossomo, onde os aminoácidos são ligados continuamnete para formar uma cadeia polipeptídica;

• Após a ligação de dois aminoácidos, o RNAt do primeiro aminoácido é liberado do ribossomo;

• A síntese da cadeia de proteína para quando um códon sem sentido (nonsense) é encontrado pelo ribossomo.

Replicação do DNA

Proteínas

Proteínas

Sequência do DNA e RNA

Variabilidade Genética em Bactérias

• As bactérias podem apresentar variações que conduzem à formação de clones com propriedades distintas do clone “selvagem” original. A variação se dá através de mutação ou recombinação.

Mutação

Alteração na sequência de nucleotídeos do DNA;

Espontânea: erro da replicação do DNA ou pela exposição do microrganismos a fatores ambientais extracelulares – radiações;

Induzida: produto de uma ação deliberada na qual o organismo é exposto à ação de um agente genotóxico.

RECOMBINAÇÃO• Processo de variabilidade genética que

envolve trasnferência de material genético entre duas células.

MUTAÇÃO X RECOMBINAÇÃO Processo verticalOcorre durante a replicaçãodo cromossomo bacteriano Processo horizontal Ocorre durante os processos de conjugação, transformação ou transdução

MECANISMOS DE RECOMBINAÇÃO GENÉTICA BACTERIANA

• Conjugação;

• Transdução;

• Transformação.

Conjugação

É o mecanismo de transferência de informações genéticas que requer contato entre as células.

Esse intercâmbio implica na transferência de moléculas de DNA Extracromossômicas – Plasmídio.

Divide-se em 04 estágios: formação de uma união específica doador-receptor (contato efetivo); preparação para transferência do DNA (mobilização); transferência do DNA; formação de um plasmídio funcional replicativo no receptor.

Conjugação

Figura 3: Congugação

Transdução

É o processo no qual o DNA bacteriano é transferido entre células mediadas por um vírus, podendo ser:

- Transdução Generalizada- Transdução Especializada

Transdução

Figura 2: Trandução

Transformação

Processo no qual o DNA livre no meio é tomado pela célula bacteriana, resultando em alterações genotípicas.

A transformação tem sido observada tanto em bactérias Gram-positivas quanto em Gram-negativas.

Transformação

Fifura 1: Transformação genética em bactérias

Vídeo

DNA RecombinanteEngenharia genética;

As metas primárias deste ramo são:

• Isolamento de um gene particular;• Prudução de um RNA particular;• Melhoramento na produção;• Produção de plantas com características desejáveis;• Produção de organismos com características economicas;• Produção de vacinas;• Geneterapia.

DNA Recombinante

Figura 4: Procedimento de DNA recombinante

Obrigada...