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GENÉTICA BACTERIANA
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Evolução biológica alterações genéticas
DNA
RNA
Genoma BacterianoG
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Cromossomo - haplóides DNA fita dupla
circular Opérons grupos de um ou mais genes
estruturais expressos a partir de um promotor específico (ex. Opéron E. coli lac; Opéron trp)
Elementos genéticos extracromossômicos
Plasmídios independente transmissível
Genoma BacterianoG
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Eucariontes x ProcariontesG
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Linear Circular
Maior (990 mm) Menor (1,3 mm) Mais quantidade Único
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Replicação do DNA
Replicação semi-conservativa
5’ 3’ OriC Enzimas (DNA
helicase, RNA primase, DNA polimerase, DNA ligase, DNA girase)
Primosoma
BIDIRECIONAL Fragmentos de
Okasaki
Vídeo
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Transcrição e Tradução
Expressão gênica
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Transcrição RNAm
Tradução Proteínas
Regulação da Expressão Gênica
Adaptação gasto de energia produção necessária
Transcrição gênica x proteínas repressoras
Regulação transcricional Gene sob controle negativo proteína repressora
transcrição
Gene sob controle positivo proteína reguladora ativa transcrição
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Síntese proteíca é regulada
Regulação da Expressão Gênica
Repressão - inibe a expressão gênica diminui a síntese de
enzimas
- proteínas repressoras bloqueiam a RNA polimerase
abundância de produtos
Indução - ativa a transcrição
- indutores enzimas induzíveis
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Regulação da Expressão Gênica
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MutaçãoVariabilidade genética
Alteração na estrutura química ou física do DNA mutagênico ou agente genotóxico MUTANTE
Mutações espontâneas erros na replicação do
DNA
Mutações induzidas ação de agente genotóxico
- pontos quentes: sensível à aparição de um evento
mutacional.
Genes Mutadores RNA polimerase termolábil (E.coli) insere nucleotídeos incorretamente durante o processo de replicação
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Mutagênicos: ácido nitroso, calor, raio x e luz UV
Mutação
Tipos de mutação Substituição de pares de base T C
- transição: pirimidina -> pirimidina - transversão: purina -> pirimidina A
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Mutação sem sentido -> não especifica nenhum aminoácido
Mutação de sentido errado -> substituição de aa por outro pela troca de bases
Mutação de fase de leitura -> produtos de inserções e deleções
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Transição
Transversão
Transição
Purinas
Pirimidinas
Mutação
Mutantes -> variações fenotípicas
Auxotróficos- incapazes de sintetizar fator de crescimento (vitaminas, aminoácidos)
Resistentes a drogas Morfológicos - incapazes de produzir flagelo, cápsula
Temperatura-sensíveis Supressor-sensíveis - incapazes de funcionar, a menos q ocorra uma 2 mutação
(correção)
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Recombinação
Diferentes combinações de genes Transformação – processo no qual o DNA
livre no meio é tomado pela célula, resultando em alterações genotípicas
Transdução – processo no qual o DNA bacteriano é transferido entre células mediado por vírus
Conjugação – é o mecanismo de transferência de informação genética que requer contato entre as células
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Recombinação
Transformação DNA solúvel no meio é tomado pela
célula -> alterações genotípicas. Receptora competente -> capturação do
DNA
Estado de competência: - composição do meio - estado fisiológico Fator competência – indutor DNA + proteína especial = complexo
eclipse = união DNA do meio com o DNA da receptora.
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- H. influenzae, Neisseria.
RecombinaçãoG
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Transdução
Bacteriófago - Vírus: carrega o DNA bacteriano que será incorporado ao DNA de novas células bacterianas.
CLASSIFICAÇÃO Fago virulento
- Lise bacteriana (ciclo lítico)
Fago temperado- Lise bacteriana -> luz UV- Estado de Profago -> DNA incorporado no DNA bacteriano- Bactérias Lisogênicas -> bactéria que carrega um profago- Indução – saída do estado de profago
RecombinaçãoG
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Transdução
Recombinação
Contato entre as células Transferência do plasmídio Estágios de transferência
contato efetivo (doador – receptor)
mobilização (preparação para transferência)
transferência do DNA
plasmídio funcional no receptor
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Conjugação
Pili sexual ou adesinas - pilina
RecombinaçãoG
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Conjugação
Classificação por funcionalidade dos plasmídios: - plasmídio conjugativo -> codificam gene para contato
- plasmídio mobilizável -> prepara material para
transferência
- plasmídio autotransmissível (F) -> plasmídio
conjugativo e mobilizável
Plasmídio F integrado: célula Hfr -> Alta Frequencia de Recombinação
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Conjugação
Recombinação
Plasmídio
DNA extracromossômico Fita dupla circular ou linear Remoção por condições de estresse - temperatura, corantes e ausência de nutrientes
Confere vantagens Replicação:
- Divisão celular
- Conjugação Quantidade variada
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Plasmídio
Tipos de plasmídio
- Plasmídio do tipo sexual: transferência
- Plasmídio R: codificam enzimas que inativam
antibióticos
- Plasmídio Col: produzim colicinas (E.coli) que
inibem o crescimento de células
- Plasmídios virulentos
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Transposons
DNA móvel -> podem transferir DNA dentro
de uma célula, de uma posição para outra no genoma ou entre diferentes moléculas de DNA.
- Frequência baixa
Transposons replicativos
Transposons complexos Genes de resistência
Enterotoxinas
Fermentação da lactose
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