GENÉTICA BACTERIANA. As informações genéticas estão contidas: -Cromossomo contém quase a totalidade das informações genéticas das bactérias.

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1 GENÉTICA BACTERIANA As informações genéticas estão contidas: -Cromossomo contém quase a totalidade das informações genéticas das bactérias. -Plasmídeos, DNA Frágil(Vírus) e Transposons contém poucas informações e a maioria não são essenciais para a vida bacteriana.

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3 Cromossomo é organela celular presente no citoplasma, única, circular, composta de DNA de cadeia dupla, forma enovelada e compacta. Replicação semiconservativa, isto é, as duas cadeias da molécula separam-se e cada uma serve de molde para à síntese de uma nova cadeia. Cada célula filha na divisão binária recebe uma nova molécula de DNA Plasmídio moléculas de DNA extra cromossômica, circulares covalentes, fechadas, fita dupla, altamente compacta; replicam-se automaticamente; menores que o DNA cromossômico; número variável nas células. Conforme as funções que codificam pode ser: plasmídeos F (fertilidade), plasmídeos R (resistência antimicobiana), pasmídeos de virulência (torna ou aumenta a virulência da bactéria)

4 DNA Frágil são vírus bacterianos basicamente constituídos de DNA envoltos por uma capa protéica. Transposons são pequenas moléculas de DNA capazes de trocar de posição, isto é, de cromossomo para plasmídio e de um plasmídio para outro, ou de um plásmídio para um cromossomo

5 Tipos de variações genéticas a) Mutação: qualquer alteração na sequencia de nucleotídeos da molécula do DNA cromossômico, que pode decorrer da inserção, substituição, deleção e outros mecanismos. As mutações espontâneas constituem um fenômeno raro e incidem numa taxa de apenas 1/ de bactérias em divisão. a.1) Consequências das mutações: -formação de um códon sinônimo produção de proteína inalterada -alteração de códon produção de proteínas com funções e/ou estrutura alteradas -formação de códon terminal interrompe a síntese proteica

6 A taxa de mutação pode ser alterada devido a exposição aos agentes: - Físicos raios ultra violeta, radiação ionizante e calor - Químicos compostos nitrogenados análogos as base dos nucleotídeos

7 b) Transferência de material genético: Embora as mutações sejam responsáveis pela expressão de várias novas características por uma célula, muitos dos fenótipos expressos pelos microrganismos procarióticos são decorrentes da aquisição de novos fragmentos de DNA, por meio de processos de transferência horizontal de genes. Três processos de transferência genética entre bactérias são bastante conhecidos: transformação, conjugação e transdução. Os genes transferidos podem se integrar ao cromossomo da bactéria ou persistir como um elemento citoplasmático autônomo. Os processos de transferência podem ser por:

8 b.1) Transformação incorporação do material genético (DNA) liberado por uma célula doadora no meio ambiente espontaneamente, por morte e lise. Este, por ser de grande tamanho tende a sofrer quebras, originando centenas fragmentos. Como uma célula absorve poucos fragmentos, apenas uma pequena proporção de genes podem ser transferidos. Bactérias receptoras tem de estar em um estado fisiológico especial (estado de competência) codificado por genes cromossômicos em condições ambientais adequadas.

9 A célula receptora deve apresentar sítios de superfície para a ligação do DNA da célula doadora e a membrana em uma condição que permita a passagem deste DNA. O estabelecimento da competência é um fenômeno controlado, envolvendo a participação de diferentes proteínas (proteína de ligação ao DNA, presente na membrana, autolisinas, nucleases), sendo um processo variável entre os microrganismos. Aparentemente, o número de sítios disponíveis para a ligação do DNA é limitado. Esta captação parece estar relacionada a uma pequena sequência, de 10 a 12 pares de bases, presente no DNA exógeno.

10 O DNA liga-se a proteínas na superfície celular, sendo em seguida absorvido ou tendo uma de suas fitas degradadas por nucleases antes da absorção. À medida que o DNA é absorvido no interior da célula, este se associa a proteínas de ligação ao DNA de fita simples, protegendo-o de degradação.

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12 b.2) Conjugação. Processo de transferência de DNA de uma bactéria para outra, envolvendo o contato entre as duas células, a transferência do material genético mediada pelos plasmídios F (fertilidade). Estes plasmídeos contêm genes que permitem a transferência do DNA plasmidial de uma célula para outra ou, em outras palavras, a capacidade conjugativa. A conjugação inicia pela fixação da fímbria sexual da bactéria doadora à receptores específicos na parede da bactéria receptora. Assim são estabelecidas conexões citoplasmáticas entre as bactérias conjugantes. A transferência do material genético ocorre com a quebra do DNA do plasmídio da bactéria doadora, que é passado para a receptora através da fímbria sexual. A bactéria receptora passa a expressar as características codificadas no plasmídio recebido, o qual é transferido pelas novas gerações de bactérias. A conjugação é importante na transferência de resistência aos agentes antimicrobianos através do plasmídios R mobilizado por plasmídios conjugativos.

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14 b.3) Transdução transferência do material genético do cromossomo ou do plasmídio de uma bactéria para outra mediada pelos bacteriófagos (vírus). A transdução ocorre por erro de encapsulamento pelo envoltório proteico que em vez de envolver DNA viral, envolve DNA cromossômico ou plasmidial, que resulta numa partícula transdutante que é um agente infeccioso capaz de se fixar a receptores celulares e introduzir na célula, o DNA que transporta. TRANSDUÇÃO GENERALIZADA - Quando qualquer parte do DNA cromossômico é transferida para a bactéria receptora. TRANSDUÇÃO ESPECIALIZADA quando somente determinados genes do cromossômoo são transduzidos. Os genes transduzidos podem se incorporar ao cromossomo da bactéria ou persistir como um elemento citoplasmático autônomo.

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