Aula 3 - Genética Bacteriana

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Universidade Alto Vale do Rio do Peixe
Curso: Enfermagem – 2ª Fase
Disciplina: Microbiologia
Carga Horária: 60 Horas 
Professora: Aline Fantin Grando
 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.
Genética Bacteriana 
 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 haploides.
Organização do Genoma Bacteriano 
 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.
Organização do Genoma Bacteriano 
DNA bacteriano se divide em:
Cromossomial:
 Fita dupla circular;
 4.500 kilobyte (Tamanho do Genoma Completo)
 Informações essenciais
Extra-cromossomial: Plasmídeos, Transposons, Integrons.
Genética Bacteriana 
Plasmídeos
 Segmentos de DNA fita dupla, circulares;
 Autoduplicam independentemente do cromossomo.
 Carregam informação genética não essencial a célula, mas
podem prover uma vantagem seletiva para as bactérias que
os possuem.
Exemplo: 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
autoduplicam, também são elementos genéticos móveis, e estão
relacionados a captura de genes de resistência a drogas
antimicrobianas.
Elementos Genéticos 
Extracromossomais 
 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, é copiada para
RNA mensageiro (RNAm);
 A enzima RNA-polimerase DNA-dependente liga-se à
região promotora, uma sequência especial de
nucleotídeos na fita copiada;
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
transportador (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 continuamente para formar uma cadeia polipeptídica;
 Após a ligação de dois aminoácidos, o RNAt do primeiro
aminoácido é liberado do ribossomo;
Replicação do DNA Bacteriano 
Replicação do 
DNA 
Bacteriano 
Proteínas Presentes na E. coli
Proteínas Presentes na E. coli
Sequência do DNA e RNA
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.
Variabilidade Genética em Bactérias 
 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.
MUTAÇÃO 
“O antibiótico não induz resistência. A resistência adquirida é
um fenômeno espontâneo da bactéria, sendo os
antimicrobianos apenas agentes seletores de amostras
resistentes.”
MUTAÇÃO 
Processo de variabilidade genética que envolve
transferência de material genético entre duas células.
RECOMBINAÇÃO
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:
1. Formação de uma união específica doador-receptor
(contato efetivo);
2. Preparação para transferência do DNA (mobilização);
3. Transferência do DNA;
4. Formação de um plasmídio funcional replicativo no receptor.
Mecanismos de Recombinação 
Genética Bacteriana 
Conjugação 
Transdução 
É o processo no qual o DNA bacteriano é transferido entre
células mediadas por um vírus, podendo ser:
 Transdução Generalizada
 Transdução Especializada
Mecanismos de Recombinação 
Genética Bacteriana 
Transdução
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.
Mecanismos de Recombinação 
Genética Bacteriana 
Transformação 
 Engenharia genética;
As metas primárias deste ramo são:
 Isolamento de um gene particular;
 Produção de um RNA particular;
 Melhoramento na produção;
 Produção de plantas com características desejáveis;
 Produção de organismos com características
econômicas;
 Produção de vacinas;
 Geneterapia.
DNA Recombinante 
DNA Recombinante