Domínio Bacteria. Filos (linhagens) Proteobactérias (5 classes, ~ 400 géneros, ~1300 especies) (in Prescott, Harley, Klein, Microbiology, 5th ed.

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1 Domínio Bacteria Filos (linhagens) Proteobactérias (5 classes, ~ 400 géneros, ~1300 especies) (in Prescott, Harley, Klein, Microbiology, 5th ed.)

2 γ-proteobactérias Familia Pseudomonadaceae Familia Vibrionaceae Prescott et al, Microbiology, McGrawHill, 5th edition Família Enterobacteriaceae

3 Características gerais das bactérias do género Pseudomonas Bastonetes com flagelos polares, simples ou múltiplos Gram negativas Célula de Pseudomonas putida (microscopia electrónica de transmissão) Colónias de Pseudomonas aeruginosa. Fluorescem quando irradiadas com radiação Ultra Violeta, em resultado da formação de pigmento verde-amarelo solúvel em água. Prescott et al, Microbiology, McGrawHill, 5th edition

4 Metabolismo respiratório - na presença de O2, respiração aeróbia - Algumas espécies podem usar nitrato como aceitador de electrões em anaerobiose (respiração anaeróbia) DESNITRIFICAÇÃO - Não formam gases e ácidos a partir de glucose (não são fermentativas) - Oxidase e catalase positivas - Produzem pigmentos (alguns são fluorescentes ex. piocianina, por bactérias da espécie Pseudomonas aeruginosa) São CARACTERÍSTICAS QUE AJUDAM A DISTINGUIR ESTAS BACTÉRIAS (família Pseudomonadaceae) DE BACTÉRIAS ENTÉRICAS (família Entereobacteriaceae).

5 Solo e água como habitats naturais. Utilizam um número elevado de compostos orgânicos como fontes de carbono. Papel importante tanto na degradação de compostos orgânicos solúveis derivados da decomposição de plantas e animais, como de xenobióticos (ex. pesticidas, insecticidas, herbicidas, plásticos, derivados de petróleo, etc) São incapazes de degradar biopolímeros do seu meio ambiente, como por exemplo a celulose (em geral, não são produtores de enzimas hidrolíticas) Algumas espécies são capazes de contaminar e deteriorar materiais orgânicos refrigerados Ex. Pseudomonas fluorescens pode causar deterioração de alimentos e sangue refrigerados, pois crescem a 4 ºC e degradam lípidos e proteínas - Algumas espécies são patogénicas para animais e plantas

6 Catabolismo do benzeno por Pseudomonas sp. Benzenedioxygenase Important agents of bioremediaton in polluted environment.

7 Patogenicidade em animais Pseudomonas aeruginosa - oportunista, especialmente em hospitais. infecções respiratórias em doentes com fibrose quística; infecções urinárias, otites; infecções de feridas e queimaduras, etc. em doentes com sistema imunitário debilitado estirpes resistentes a diversos antibióticos (plasmídeos R) dificulta tratamentos por quimioterapia. Infecções nosocomiais Produz exopolissacárido alginato (é mucoso). Produz pigmentos amarelo-esverdeados denominados piocianina e pioverdina, que são sideróforos. Patogenicidade em plantas Pseudomonas syringae - ataca as folhas causando necrose e clorose. A capacidade de invasão de tecidos vegetais deve-se à formação de cristais de gelo a temperaturas superiores às normais para a congelação da água. usada para fazer neve artificial nas estâncias de Ski. Outras espécies fitopatogénicas de géneros Pseudomonas, Xanthomonas, Burkholderia, etc.

8 Zoogloae ramigera -Bastonetes curtos - Forma polissacárido extracelular que facilita agregação das células flocos (de células bacterianas) biofilmes (superfícies/filtros percoladores) (processos biológicos de tratamento de efluentes orgânicos) Floco formado pela bactéria Zoogloea ramigera

9 Habitats - Intestino de animais de sangue quente - Solo ou ambientes aquáticos - Associadas a plantas Família Enterobacteriaceae Algumas espécies são saprófitas (decomposição de matéria orgânica vegetal e animal no Ambiente) Algumas são parasitas de mamíferos e aves (doenças intestinais e/ou respiratórias) Algumas são patogénios de plantas (fitopatogénicos) Géneros de bactérias entéricas ou enterobactérias: Escherichia Salmonella Yersinia Klebsiella Enterobacter Serratia Erwinia

10 Características gerais da família Enterobacteriaceae - Bastonetes Gram-negativos - Móveis (com flagelos peritríquicos) ou não móveis - Produzem bacteriocinas - Algumas espécies formam pili (conjugação) - Não são formadores de esporos - São aeróbios facultativos - Produzem ácido a partir da fermentação de glucose - Catalase positivos; oxidase negativos

11 Fermentação de glucose e outros açúcares: Fermentação ácida-mista Acidificação do meio extracelular e formação de gás Não inoculado (controlo)

12 Fermentação neutra (butanediol) Não inoculado (controlo) Predomina a formação de gases (principalmente CO 2 ) e a acumulação de butanediol (detecção do percursor acetoína teste Voges-Proskauer (VP)/cor rosa)

13 Identificação dos vários géneros de enterobactérias (importante em microbiologia clínica e epidemiologia; base de muitos sistemas de identificação comerciais, ex. Enterotube, API-E) Prescott et al, Microbiology, McGrawHill, 5th edition

14 Escherichia coli - Encontra-se na flora intestinal de mamíferos - coliforme - É um indicador de contaminação fecal quando presente em águas ou alimentos - Responsável por infecções urinárias e diarreias (enterotoxinas) Salmonella sp. -Todas as espécies são potencialmente patogénicas para humanos - Habitam no intestino de gado e aves - Responsáveis por intoxicações alimentares graves Salmonella typhi causa febre tifóide e gastroenterites Salmonella typhimurium causa gastroenterites Erwinia sp. - Patogéneos importantes de plantas - cereais

15 Yersinia sp. Yersinia pestis - Agente causador da peste bubónica/europa medieval - Ratos são hospedeiros e a transmissão da doença é através da picada de insectos (p.ex. pulga) Yersinia enterocolitica - Agente causador de gastroenterites (vómitos, diarreia, febre) -Transmissão fecal-oral

16 World distribution of plague, 1998

17 Y. pestis Y. enterocolitica e Y. pseudotuberculosis Steps in the transmission of the pathogenic yersiniae in humans. Y. pestis has a rodent reservoir. The rodent's fleas acquire Y. pestis from a meal of infected blood, and transmit the bacterium primarily to other rodents, or occasionally to humans causing bubonic plague in humans. Human-to-human transmission can occur through human fleas. Pneumonic plague is transmitted from human to human through respiratory droplets, or possibly by artificially generated Y. pestis aerosols. Y. enterocolitica and Y. pseudotuberculosis are ingested, and in contrast to Y. pestis, enter the lymphatic system through the M cells of the small intestine.

18 - gente causador da doença dos Legionários (grave doença respiratória) - células móveis, por flagelos polares ou laterais - necessitam de L-cisteína e sais de ferro para crescer - utilizam aminoácidos como única fonte de carbono e energia (não oxidam ou fermentam hidratos de carbono) - aérobios obrigatórios Legionella pneumophila - existe em poços, lagos, solo molhado, canalizações de águas quentes e acumuladores de água, água quente de torres de arrefecimento de sistemas de ar condicionado (deficiente manutenção e limpeza pode ser forma de disseminação)

19 Família Vibrionaceae - Células: bastonetes Gram-negativos, com flagelos polares - Aeróbios facultativos - Todos usam glucose como principal fonte de carbono e realizam fermentação ácida-mista (condições anaeróbias) - São microrganismos aquáticos (água corrente, mar), e associam-se a peixes - A maioria não são patogénicos, com as excepções: Vibrio cholerae cólera (devido a enterotoxinas) Vibrio parahaemolyticus gastroenterites causadas por marisco cru ou mal cozido (p.ex. É a causa principal de gastroenterites no Japão)

20 Modo de actuação da toxina da Vibrio cholerae ATP AMP ciclíco adenilato ciclase Sintomas: -Diarreia -Desidratação 8 a 15 litros/dia

21 Vibrio fischeri e Photobacterium phosphoreum são bactérias marinhas, emitem luz de cor azul-verde através de uma reacção catalizada pela enzima luciferase (bioluminescência fenómeno regulado por quorum sensing ). Observação directa em sala escura Luz verde ou azul emitida por células de estirpes de Vibrio fisheri cultivadas em placa de Petri Luz azul emitida por células de estirpes de Photobacterium phosphoreum cultivadas em placa de Petri O orgão luminoso do peixe farol contém bactérias luminescentes Mesmo peixe fotografado à noite Peixes de recife de corais (Golfo de Eliat)