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História e Introdução a História e Introdução a MicrobiologiaMicrobiologia
Prof. Fabricio Rochedo Conceiçã[email protected]
31 de agosto de 2010
Graduação em BiotecnologiaDisciplina de Biotecnologia Microbiana I
Microbiologia
Mikros (pequeno) + bio (vida) + logos (ciência)
A Microbiologia é a área da ciência dedicada ao estudo dos microrganismos, um vasto e diverso grupo de organismos unicelulares de dimensões reduzidas, que podem ser encontrados como células isoladas ou agrupadas em diferentes arranjos. Mesmo estando associadas, exibem um caráter fisiológico independente.
Assim, com base neste conceito, a microbiologia envolve o estudo de organismos procariotos (bactérias e arquibactérias), eucariotos inferiores (algas, protozoários e fungos) e os vírus.
Vírus
Fungos
Protozoários
Algas
Louis Pasteur (1822-1895) Robert Koch (1843-1910)
- Quebrou a teoria da geração espontânea
- Teoria microbiana das doenças
- Pasteurização
- Vacina anti-rábica, cólera aviária e antrax
- Postulados de Koch
- Técnicas para obtenção de culturas puras
- Técnicas de coloração
- Mycobacterium tuberculosis
Esquema de Classificação Reinos Organismos Incluídos
PlantaeAnimalia
Linnaeus1753
Haeckel1865
PlantaeProtistaAnimalia
Algas multicelulares, plantasMicrorganismos, protozoáriosAlgas, bolores, levedurasAnimais
Whittaker1969
PantaeAnimaliaProtistaFungiMonera/Procaryotae
Algas multinucleadas, plantasAnimaisProtozoários, algas unicelularesBolores e levedurasBactérias
Domínios
Woese1978
Eucarya
Bacteria
Archaea
Animais, Plantas, fungos, algas, protozoários
Bactérias
Bactérias metanogênicas, halófilas e termofilas
Em 1978, Carl Woese desenvolveu um sistema de classificação com base na organização celular dos organismos. Ele classificou os organismos em três domínios como se segue:
Bacteria : Procariotos
Archaea: Procariotos
Eukarya: Eucariotos
A partir de seus estudos passamos a dispor de um sistema de classificação baseado principalmente em aspectos evolutivos (filogenética), a partir da comparação das seqüências de rRNA de diferentes organismos.
Estudos de Carl Woese (1977)
Classificação dos seres vivos de acordo com Woese (1977)
Bacteria Archaea EukaryaCarioteca Não Não Sim
Nucleossomos/histonas Não SIm SIm
Operons/RNAm policistrônicos
SIm SIm Não
Introns Não Não SIm
proteína de ligação à TATA box
Não SIm SIm
Organelas Não Não SIm
Cromossomos Um, circular Um, circular Mais que um, linear
RNA polimerase Uma, simplesMais que uma, complexas
Mais que uma, complexas
Aminoácido de iniciação protéica
N-formil metionina Metionina Metionina
Sensibilidade da síntese de proteína à toxina diftérica
Insensível Sensível Sensível
Peptoglicano Sim Não Não
Síntese de proteína
fatores de iniciação proteínas ribossômicas fatores de alongamento Archaea é mais semelhante à Eukarya do que à Bacteria
1735, Carolus Linnaeus desenvolveu o sistema de nomenclatura
nomes em latim designação de dois nomes:
Gênero primeiro – sempre letra Maiúscula Epíteto específico – nome da espécie, sempre letra minúscula
Escreve-se os 2 nomes SEMPRE em itálico ou sublinhado
Escherichia coli ou Escherichia coli
Clostridium tetani ou Clostridium tetani
Staphylococcus aureus ou Staphylococcus aureus
Classificação
Domínio Bacteria
Reino Monera
Filo Actinobacteria
Classe Actinobacteria
Ordem Actinomycetales
Família Mycobacteriaceae
Gênero Mycobacterium
Espécie M. tuberculosis
Procariotos – pré-núcleo
Eucariotos – núcleo verdadeiro
Vírus
“microrganismo” muito simples ou
“molécula” muito complexa?
BENEFÍCIOS MALEFÍCIOS?
VírusControle biológicoVetores: clonagem, expressão de proteínas heterólogasVacinas convencionais e recombinantes
BactériasModelo biológico “simplificado” - pesquisa básica Produção de medicamentos: antibióticos e esteróidesProdução de alimentos: iogurte, queijo...Produção de ácidos, aminoácidos, vitaminas...Vacinas convencionais e recombinantes ProbióticosTratamento de efluentes, biorremediação, MineraçãoAgricultura: fixação de nitrogênio Controle biológicoSimbiontes
Microrganismos: BENEFÍCIOS ...
Fungos Produção de alimentos: queijo, pão, bebidas fermentadas e destiladasProdução de medicamentos: antibióticos CombustívelProbióticosExpressão de proteínas heterólogasControle biológico Decomposição de matéria orgânica
AlgasFotossintetizantes Combustíveis: biodiesel e álcool
ProtozoáriosSimbiontes
Microrganismos: BENEFÍCIOS ...
Alexander Fleming, 1928Alexander Fleming, 1928
Descoberta da penicilinaDescoberta da penicilina
Microrganismos: MALEFÍCIOS ...
Doenças: 1- Bacterioses
2- Micoses
3- Viroses
4- Parasitoses
Deterioração de alimentos
Roupas, paredes e objetos mofados
Figure 10-3 part 1 of 3
Figure 10-3 part 2 of 3
Figure 10-3 part 3 of 3
Inseto de onde foi retirada a bactéria (provavelmente Bacillus), de 135 milhões de anos
Aspecto das colônias crescidas em meio sólido(Adaptado de Cano et al., (1995) Science, 268:1060-1064
Estudos com bactérias primitivas
Comparação entre possíveis "microrganismos" presentes em rochas de Marte e microrganismos que compõem a placa
dental no homem.(Adaptado de An Electronic Companion to Beginning Microbiology)
A questão da vida em Marte
Ubiquidade dos microrganismos
Microrganismos atuando como seres multicelulares
Myxobacteria Proteus mirabilis
Thiomargarita namibiensis
0,8 mm de comprimento e 0,1 a 0,3 mm de largura
Epulopiscium fischelsoni
600 µm de comprimento600 µm de comprimento
Não se divide por fissão bináriaNão se divide por fissão binária
Paramecium
