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Genética e Variação Bacteriana

última atualização: 22/03/01 

  

 

Introdução

Em colônias ocorrem o fenômeno do monomorfismo (mesmas bactérias têm sempre as mesmas características, já que a reprodução é por divisão binária), mas também existem algumas bactérias que apresentam características diferentes.Isso pode acontecer através de 2 mecanismos: a variação fenotípica e a variação genotípica.

Variação fenotípica

Conceito de fenótipo: tudo aquilo que se manifesta no ser vivo.

Em casos de variações genotípicas, não ocorre alteração genética e as variações ocorrem em função do meio ambiente. Assim, cessado o estímulo, a bactéria volta a ser o que era antes.

    · Exemplo 1: a produção de cápsulas por Klebsiella pneumoniae (bacilo GRAM negativo com cápsula) é cessada por falta de açúcar no meio, mas não param a multiplicação.

    · Exemplo 2: raças de Corynibacterium difteriae produzem toxinas o tempo todo, mas em presença de Fe 2+ há inibição.

    · Exemplo 3: Proteus spp são extremamente móveis (devido aos flagelos), o que dificulta o seu isolamento e posterior estudo. Para resolver tal problema, usa-se formol para inibir o crescimento de flagelo ou usa-se anticorpos contra os flagelos.

Variação genotípica

É importante considerar os seguintes itens:

    • A variação genotípica é um evento bacteriano não  reversível.

    • As bactérias são haplóides, sendo o cromossomo bacteriano único e circular e formado por dupla fita de DNA espalhado no citoplasma (sem carioteca).

    • Normalmente a duplicação de DNA é sincrônico com a divisão celular.

    • Os plasmídeos de DNA podem ou não estar presentes, conferindo novas características às bactérias que os possuem. Os plasmídeos são bem menores que os cromossomos e são capazes de se duplicar independentemente do cromosssoma bacteriano.

    • Plasmídeo F: permite trocas genéticas por conjugação entre bactérias. Bactéria com plasmídeo F faz ponte citoplasmática (fimbria sexual) com outra bactéria e passa uma cópia do plasmídeo. Alguns até se integram ao cromossomo, mas isto é muito raro. Se o plasmídeo conseguir se integrar ao cromossomo haverá passagem somente de genes, pois a fimbria sexual logo se quebrará.

    • Plasmídeo R (R= resistência): Possui genes que promovem resistência a antimicrobianos. Age como o plamídeo F.

    • Plasmídeo bacteriocinogênico: produzem bactericinas que matam outras bactérias. Ex: E.coli produzem a colicina; Pseudomonas produzem a piocinas. Este mecanismo é para que as bactéria produtoras do plasmídeo bacteriocinogênico prevaleçam no ambiente.

    • Transposons: pedaços lineares pequenos de DNA que se movem de um sítio para outro no DNA celular ou entre o DNA de bactérias, de plasmídeos e de bacteriófagos. São denominados de "genes saltadores". Não são capazes de se duplicar independentemente. Codificam enzimas relacionadas à resistência a drogas e podem causar mutações. Em sua terminação possuem sequências palindrômicas.

    • Prófago: são vírus temperados que infectam bactérias, mas que não causam sua lise (morte). Inserem-se no cromossomo ou via plasmídeo e se multiplica normalmente com a bactéria. Entretanto, entra em um ciclo lítico (ciclo lisogênico ) para manter sua espécie.

    • Mutação espontânea: se dá por tautomerização das bases do DNA. Tautomerização da timina da forma cetônica para a enólica (muda adenina para guanina ocorrendo erro de replicação). Pode haver tautomerização induzida através e análogos de timina que causarão maior enolização e maior porcentagem de erros na replicação. Pode ser ou não compatível com a vida.

    • Transferência de material genético entre as bactérias: pode ocorrer de 3 formas: a.conjugação; b. transdução; c. transformação.

        a. Conjugação:

É o cruzamento entre duas bactérias durante a qual o DNA é transferido da célula doadora para a receptora e é controlado pelo plasmídeo F que carrega os genes que codificam as proteínas necessárias à conjugação (mais importante - pilina, que é o pilus sexual).

        b. Transformação:

É a transferência do DNA de uma célula para outra, sendo raro in vivo. Pode ocorrer das seguintes formas: pode-se extrair DNA de um tipo de bactéria e introduzi-lo em uma bactéria geneticamente diferente; ou uma bactéria que foi morta pode liberar seu conteúdo genético e este ser captado por outra bactéria. Ex:Streptococos pneumoniae, em que a mistura das bactérias que fazem cápsula com extrato das que não fazem resulta na capacidade de síntese de cápulas pelas últimas.

        c. Transdução:

É a transferência de DNA através de vírus bacterianos, podendo ser de dois tipos: generalizado (vírus carrega um segmento de qualquer região do cromossomo bacteriano) e especializado (maioria dos fagos temperados possuem sítios específicos de integração do DNA bacteriano. Assim, os genes celulares transduzidos são geralmente específicos para aquele vírus). Ex. um bacteriófago ao fazer sua cápsula no interior da bactéria pode juntar ao seu material genético pedaços do material genético da bactéria. Assim, quando for infectar outra bactéria trará para dentro dela material genético de outra célula bacteriana.

    • Conversão fágica: DNA do fago dá capacidade à bactéria de sintetizar substâncias. Ex: Clostridium botulinum (toxina botulínica), Corynebacterium diphteridae (toxina diftérica), Streptococos pyogenius (toxina eritrogênica).

    • Pressão seletiva: uso indiscriminado de antibióticos causa uma enorme seleção. Em hospitais a pressão seletiva é algo gravíssimo. Se houvesse uma parada do uso prolongado de antibióticos, poderia-se selecionar as bactérias sensíveis por falta de uso dos genes de resistência. Entretanto tal medida não é tomada pois vai contra os interesses econômicos de muitas indústrias farmacêuticas.

 

Referências Bibliográficas

1. Microbiologia médica; décima oitava edição; Ernest Jawetz,George Brooks, Joseph Melnick,Janet Butel,Edward Adelberg, L. Nicholas Ornston; editora guanabara koogan

 

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Autores

Equipe EstudMed.com


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