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GENÉTICA MICROBIANA

Genoma
1. A informação genética em uma célula
cromossomo
1. são estruturas contendo DNA que transportam fisicamente a informação hereditária; os cromossomos contêm os genes
Genes
1. são segmentos de DNA (exceto em alguns RNAs vírus) que codificam produtos funcionais.
GENÓTIPO X FENÓTIPOS
1. O genótipo de um organismo é sua composição genética, a informação que codifica todas as características particulares do organismo. O genótipo representa as propriedades potenciais, mas não as propriedades em si. O fenótipo refere-se às propriedades reais, expressas, como a capacidade do organismo de realizar uma reação química em particular. O fenótipo, então, é a manifestação do genótipo. Em termos moleculares, o genótipo de um organismo é sua coleção de genes, todo o seu DNA. O que constitui o fenótipo do organismo em termos moleculares? Em um sentido, um fenótipo é sua coleção de proteínas.
O fluxo da informação genética
1. A replicação do DNA possibilita o fluxo de informação genética de uma geração para a seguinte.
2. O DNA de uma célula se replica antes da divisão celular, de modo que cada célula-filha recebe um cromossomo idêntico ao da original. Dentro de cada célula realizando metabolismo, a informação genética contida no DNA flui de outro modo: ela é transcrita em mRNA e então traduzida em proteína.
REPLICAÇÃO DO DNA
1. Quando a replicação se inicia, o superenovelamento é relaxado pela topoisomerase ou girase, e as duas fitas de DNA parental são desenroladas pela helicase e separadas uma da outra em um pequeno segmento de DNA após o outro. Os nucleotídeos livres presentes no citoplasma da célula são pareados das bases expostas da fita simples do DNA parental.
2. DNA-polimerase
3. forquilha de replicação.
  1. O ponto no qual a replicação ocorre
4. Replicação semiconservativa : quando cada nova molécula de DNA de fita dupla contém uma fita original (conservada) e uma fita nova
RECOMBINAÇÃO
1. Refere-se a troca de genes entre duas moléculas de DNA, para formar novas combinações de genes em um cromossomo.
2. Crossing over
  1. Se a célula capturar o DNA exógeno, parte dele poderá ser inserida no cromossomo celular
3. Conjugação
  1. A conjugação é mediada por um tipo de plasmídeo, um fragmento circular de DNA que se replica de modo independente do cromossomo da célula
  2. A conjugação difere da transformação em dois aspectos principais. Primeiro, a conjugação requer o contato direto célula a célula. Segundo, as células em conjugação geralmente devem ser de tipos opostos de acasalamento; as células doadoras devem transportar o plasmídeo, e as células receptoras normalmente não.
  3. Em bactérias gram-negativas, o plasmídeo transporta genes que codificam a síntese de pili sexuais, projeções da superfície da cé- lula doadora que entram em contato com a receptora e auxiliam a unir as duas células em contato direto
  4. As células bacterianas gram-positivas produzem moléculas aderentes de superfície, que fazem as células entrar em contato direto umas com as outras.
  5. No processo de conjugação, o plasmídeo é replicado durante a transferência de uma cópia do filamento simples do DNA do plasmídeo para o receptor, onde o filamento complementar é sintetizado
  6. Na E. coli, o fator F (fator de fertilidade) foi o primeiro plasmídeo observado a ser transferido entre as células durante a conjugação. Doadores transportando fatores F (células F+ ) transferem o plasmídeo aos receptores (células F– ), que, como resultado, tornam-se células F+
  7. Em algumas células transportando fatores F, o fator se integra ao cromossomo, convertendo a célula F+ em uma célula Hfr (alta frequência de recombinação)
  8. Quando a conjugação ocorre entre uma célula Hfr e uma célula F– , o cromossomo da célula Hfr (com seu fator F integrado) se replica, e uma fita parental do cromossomo é transferida para a célula receptora (Figura 8.27c). A replicação do cromossomo Hfr se inicia no meio do fator F integrado, e um pequeno fragmento do fator F conduz os genes cromossômicos para a célula F– . Normalmente, o cromossomo se rompe antes de ser transferido por completo.
    1. Uma vez dentro da célula receptora, o DNA doador pode se recombinar com o DNA receptor. (O DNA doador que não estiver integrado será degradado.) Desse modo, pela conjugação com uma célula Hfr, uma célula F– pode adquirir novas versões de genes cromossômicos (assim como na transformação). Contudo, ela permanece uma célula F– , pois não recebeu um fator F completo durante a conjugação.
  9. Célula doadora (possui plasmídeo) : F+ Celula receptora (não possui plasmídeo): F-
4. TRANSFORMAÇÃO
  1. Processo de incorporação de DNA exógeno na forma livre, geralmente decorrente da lise celular ou extraídos de celulas doadoras
  2. Para que ocorra transformação a célula deve ser competente, isto é, deve apresentar sítio de superfície para a ligação do DNA da célula doadora e apresentar a membrana em uma condição que permita a passagem desse DNA
    1. A competência resulta de alterações na parede celular, tornando-a permeável a moléculas grandes de DNA.
  3. A E. colli não é naturalmente competente para a transformação
5. Transdução
  1. Nesse processo, o DNA bacteriano é transferido de uma célula doadora para uma célula receptora dentro de um vírus que infecta bactérias, denominado bacteriófago, ou fago
  2. transdução generalizada (qualquer fragmento de DNA)
  3. transdução especializada (determinados genes passador por fagos)

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