Reprodução e Taxonomia dos Fungos

Transcrição

1 Maio/2018 Instituto de Ciências Biológicas Departamento de Parasitologia, Microbiologia e Imunologia Reprodução e Taxonomia dos Fungos Alessandra P. Sant Anna Salimena

2 Sexuada Reprodução dos Fungos Assexuada

3 Essa característica de mudança de tipo de reprodução reflete-se em características morfológicas diferentes e o mesmo fungo recebe denominações diferentes Anamórfica ou Imperfeita Teleomórfica ou Perfeita

4 Os fungos filamentosos podem reproduzir-se assexuadamente pela fragmentação de suas hifas Além disso, tanto a reprodução sexuada quanto a assexuada ocorrem pela formação de esporos Os fungos são normalmente identificados pelo tipo de esporo Após um fungo filamentosos formar um esporo, este se separa da célula parental e germina originando um novo fungo filamentoso

5 Esporos assexuais: são formados pelas hifas de um organismo. Quando esses esporos germinam, tornam-se organismos geneticamente idênticos ao parental Esporos sexuais: resultam da fusão de núcleos de tipos opostos de cruzamento de uma mesma espécie de fungo. Estes organismos que crescem a partir de esporos sexuais apresentarão características de ambas linhagens parentais

6 Estruturas reprodutivas Reprodução Assexuada Esporangióforo: estrutura reprodutiva cuja porção terminal é em forma de uma vesícula ou saco esporângio - dentro do qual encontram-se os esporos esporangiósporos Estrutura Reprodutiva

7 Reprodução Assexuada: Estruturas reprodutivas

8 Reprodução Assexuada: Estruturas reprodutivas

9 Reprodução Assexuada: Estruturas reprodutivas Conidiósporo ou conídio: esporo unicelular ou pluri que não é fechado em uma bolsa. Os conídios são produzidos em cadeia na extremidade do conidióforo Aspergillus Estrutura reprodutiva a partir da qual os esporos emergem livres Fundamental na dispersão

10 Reprodução Assexuada: Estruturas reprodutivas Conídios Hialinos ou pigmentados, geralmente escuros Diferentes formas esféricos, fusiformes, cilíndricos, piriformes Conidióforo em forma de cabeça Aspergillus

11 Reprodução Assexuada: Estruturas reprodutivas Conídios Conidióforo em forma de pincel Penicillium

12 Reprodução Assexuada: Estruturas reprodutivas Conídios Macroconídios: são esporos (conídios) Fundamental na dispersão Forma mais comum de esporo assexuado

13 Reprodução Assexuada: Estruturas reprodutivas Conídios - Macroconídios

14 Reprodução Assexuada: Estruturas reprodutivas Conídios Artroconídio ou Artrósporo: formado pela fragmentação de uma hifa septada em células únicas, pequenas e levemente espessas

15 Reprodução Assexuada: Estruturas reprodutivas Conídios - Artrósporos ou artroconídios

16 Blastoconídio ou blastósporos: consiste de um broto originado de uma célula parental Reprodução Assexuada: Estruturas reprodutivas Conídios São comuns nas leveduras e originam-se por brotamento da célula mãe Em condições determinadas, os blastoconídios permanecem ligados na célula mãe em cadeia, formando uma estrutura denominada pseudo-hifa, cujo conjunto é o pseudomicélio

17 Reprodução Assexuada: Estruturas reprodutivas Conídios - Blastoconídios

18 Reprodução Assexuada: Estruturas reprodutivas Conídios Clamidoconídios ou Clamidósporo: esporo com paredes espessas, formado por um arredondamento e alargamento no interior de um segmento de hifa São células geralmente arredondadas, de volume aumentado, com paredes duplas e espessas, nas quais se concentra o citoplasma. Sua localização no micélio pode ser apical ou intercalar. Formam-se em condições ambientais adversas (escassez de nutrientes, água e temperaturas não favoráveis ao desenvolvimento fúngico)

19 Reprodução Assexuada: Estruturas reprodutivas Conídios Clamidósporos ou Clamidoconídios Função resistência São produzidos pela dilatação da célula (hifa ou célula da levedura)

20 Reprodução Assexuada: Estruturas reprodutivas Conídios Clamidósporos ou Clamidoconídios

21 Estruturas reprodutivas Esporos sexuais Reprodução Sexuada Ascósporos: após a meiose, formam-se quatro a oito esporos no interior de uma célula especializada, denominada asco

22 Reprodução Sexuada: Estruturas reprodutivas Ascocarpos Três tipos de ascocarpos são bem conhecidos: cleistotécio, peritécio e apotécio Apotécio é um ascocarpo aberto em forma de cálice Peritécio é uma estrutura piriforme com um poro por onde são eliminados os ascos Cleistotécio é uma estrutura globosa, fechada, de parede formada por hifas unidas, contendo um número indeterminado de ascos, cada um geralmente com oito ascósporos em seu interior

23 Cleistotécio Reprodução Sexuada: Estruturas reprodutivas Ascocarpos Peritécio Estrutura globosa, fechada, de parede formada por hifas unidas, contendo um número indeterminado de ascos, cada um geralmente com oito ascósporos em seu interior Estrutura piriforme com um poro por onde são eliminados os ascos

24 Reprodução Sexuada: Estruturas reprodutivas Apotécio Ascocarpos Ascocarpo aberto em forma de cálice

25 Reprodução Sexuada: Estruturas reprodutivas Basidiósporos: são os esporos sexuados externos e originam-se no ápice de uma célula fértil chamada basídio. Ex.: cogumelos (fungos macroscópicos) Basídia com basidiósporos

26 Reprodução Assexuada Fungos filamentosos Produção de esporos assexuais Germinação da hifas Formação tubo germinativo Tipo mais comum de reprodução assexuada em fungos Esporulação verdadeira Micélio Reprodutivo

27 Reprodução Assexuada - Leveduras Cissiparidade, fissão ou divisão binária simples Os esporos assexuados não são formados a partir de uma estrutura de reprodução (a partir da hifa ou da célula leveduriforme) Blastósporos ou blastoconídios: resultante do processo de brotamento ou gemulação (forma mais usual)

28 Reprodução Assexuada: Leveduras A célula mãe se divide em duas células de tamanho iguais A célula mãe origina uma gêmula, o blastoconídio que cresce recebe um núcleo após a divisão do núcleo da célula mãe

29 Sexuada - Leveduras Reprodução Ascósporos Algumas leveduras podem originar esporos sexuados, após duas células sofrerem fusão celular e nuclear, seguida de meiose

30 Sexuada Reprodução Possibilita a recombinação Diversidade genética (variedade) Importância dos esporos sexuados Classificação/ Taxonomia Adaptação aperfeiçoamento da espécie

31 Etapas básicas Reprodução Sexuada Fusão de protoplastos Divisão redutora Fusão real de 2 núcleos

32 Núcleo haplóide de uma célula doadora penetra no citoplasma da receptora Núcleos fusionados forma um núcleo zigoto diplóide Meiose: o núcleo diplóide origina um núcleo haplóide (esporo sexual) Reprodução Sexuada: Fungos Filamentosos Zigósporos em determinados zigomicetos, as extremidades de hifas próximas fundem-se, ocorre meiose, e desenvolvem-se grandes zigósporos com paredes espessas

33 Parassexualidade Reprodução Consiste em fusão de hifas e formação do heterocário que contém núcleos haplóides As vezes, esses núcleos fundem-se e originam núcleos diplóides, heterozigóticos, cujos cromossomos homólogos sofrem recombinação durante a mitose Apesar de ser raro, esse ciclo é importante na evolução de alguns fungos Anastomose (A), Heterocariose (B) e cariogamia (C) Presentes no ciclo Parassexual em fungos

34 Árvore Filogenética da Vida

35 Filos Sequências do gene de rrna 18S, retrata as relações entre os principais grupos (filos) de fungos Quitridiomicetos sejam filogeneticamente basais a todos os demais grupos fúngicos e que os grupos mais derivados de fungos sejam os Basidiomicetos e Ascomicetos

36 Célula fúngica Quitina, em suas paredes celulares Pluricelular, formando hifas (paredes celulares tubulares que envolvem a membrana citoplasmática) Polissacarídeos (80-90%), como mananas, galactosanas, quitosanas, proteínas, lipídeos Hifas fúngicas septadas (apocíticas) ou asseptadas (cenocítica) O entendimento da química da parede celular fúngica é importante, devido ao extenso emprego biotecnológico dos fungos. Além disso, a química da parede celular fúngica foi utilizada na classificação deles com finalidades de pesquisa e industriais

37 Taxonomia dos fungos Dificuldade na identificação / classificação de fungos: taxonomia baseadas em aspectos morfológicos Dificuldades: definir espécie ou gênero Fases sexuadas (telomórficas) e assexuadas (anamórficas) de um mesmo organismo são classificadas com espécies distintas Técnicas moleculares Relações filogenéticas entre as diferentes espécies de fungos Desenvolvimento de métodos de diagnóstico e epidemiologia

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39 Deuteromycota Atualmente inexistente Reagrupados em Ascomycota ou Basidiomycota Fungos anamórficos Reprodução assexuada por conídios Fase sexuada é desconhecida, perdida ou ausente; Classificados corretamente por análises moleculares

40 Chytridiomycota Compreende apenas uma classe O grupo é considerado o mais primitivo dentro dos fungos Microscópicos e de morfologia simples 100 gêneros, 1000 espécies (1-2% das espécies de fungos) Hábitat: maioria aquáticas, presente em águas doces e trato digestivo de mamíferos herbívoros

41 Chytridiomycota Patógeno de anfíbios Ex.: Batrachochytrium dendrobatidis Causa a quitridiomicose em sapos, uma condição em que o organismo infecta a epiderme do sapo, interferindo em sua capacidade de respirar pela pele Estes fungos foram implicados na mortandade intensa de anfíbios aumento da temperatura ambiental associado ao aquecimento global

42 Micélio contínuo (cenocítico) ausente ou pouco desenvolvido Estrutura de reprodução assexuada: zoosporângio Chytridiomycota Esporo flagelado (móvel) Zoósporo com um flagelo Posterior do tipo chicote possível remanescente de sua adaptação a ambientes aquáticos, principalmente água doce e solos úmidos

43 Zigomycota Inclui fungos de micélio cenocítico Sexuada Assexuada esporângios pela formação de zigósporos produção de esporangiósporos, no interior dos Ex.: Rhizopus stolonifer (mofo preto do pão - deterioração de alimentos)

44 Zigomycota Assexuada os micélios formam esporângios, no interior dos quais os esporos haploides são produzidos. Quando liberados, esporos geneticamente idênticos são dispersos e germinam, originando micélios de crescimento vegetativo Sexual há micélios com tipos de acasalamento de compatibilidades diferentes. Quando hifas de diferentes tipos de acasalamento encontram-se bastante próximas, elas formam extensões de hifas que contêm vários núcleos.

45 Glomeromycota Caracterizam-se por formar associação com raízes da maioria das famílias de plantas (endomicorrizas micorrizas arbusculares) A maioria dos representantes desse filo formam associação simbiótica obrigatória com vegetais, auxiliando os mesmos na absorção de nutrientes

46 Reproduzem assexuadamente formando glomerósporos Glomeromycota Estrutura reprodutiva assexuada formada por Fungos Micorrízicos Arbusculares (FMA) Acredita-se que os glomeromicetos, na forma de simbiontes de plantas, desempenharam importante papel na capacidade de plantas vasculares primitivas colonizarem o solo. Até o momento, nenhum foi cultivado independentemente de uma planta. Esses organismos têm apenas reprodução assexuada.

47 Basidiomycota Cogumelos, Orelhas de pau, ferrugens, leveduras e outros Compreende fungos de hifas septadas (apocíticas) Caracterizam pela produção de esporos sexuados basidiósporos

48 Basidiomycota

49 Basidiomycota Os micélios de tipos de acasalamentos haploides positivo e negativo fundem-se e o crescimento mais rápido do micélio dicariótico (dois núcleos por célula). O micélio dicariótico desenvolve-se em um basidiocarpo, ou corpo de frutificação, iniciando como uma massa de micélios que se diferencia originando o basidiocarpo totalmente desenvolvido que observamos acima do solo cogumelo Os dois ciclos de divisão meiótica originam quatro núcleos haploides nos basídios e cada núcleo torna-se um basidiósporo. Os basidiósporos geneticamente distintos podem, então, ser dispersos pelo vento a novos habitats, iniciando-se novamente o ciclo, germinando em condições favoráveis e desenvolvendo-se como micélios haploides

50 Basidiomycota Os basídios dicarióticos, que são formados na face interior do basidiocarpo, em regiões achatadas denominadas lamelas, que se encontram ligadas ao píleo do cogumelo, realizam então uma fusão dos dois núcleos, formando basídios com núcleos diploides Basídia com basidiósporos

51 Basidiomycota

52 Subfilo Agaricomycotina Classe Agaricomycetes Basidiomycota

53 Ascomycota Agrupa fungos de hifas septadas e fungos unicelulares leveduras Conídios ou propágulos assexuados são também encontrados O papel ecológico dos ascomicetos consiste principalmente na decomposição de matéria vegetal morta, porém várias espécies de ascomicetos foram ectomicorrizas com árvores florestais, assim como um grande número participa de simbioses em líquens, juntamente com cianobactérias ou algas verdes

54 Tipos de acasalamento distintos, unem-se e fundem-se, formando um núcleo diploide, o qual sofre meiose, originando ascósporos haploides Ascomycota Produção de conídios que se formam por mitose nas extremidades de hifas especializadas Conidióforo

55 Os ascos são formados no interior de um corpo de frutificação Ascomycota Ascocarpo

56 Obrigada