Microbiologia UPCII M Microbiologia Teórica 4 2º Ano 2014/2015 Sumário Capítulo III. A célula Microbiana (continuação) Organização genética dos microrganismos Genoma: Replicação do cromossoma bacteriano Transferência de genes em bactérias Conjugação Transformação Transdução Outras formas de obter variabilidade genética nos microrganismos 2 Organização geral Cromossomas Plasmídeos Transposões Mutações T4 MJC 16-09-2014 Que material genético existe em bactérias? E. coli 3 T4 MJC 16-09-2014 Quantos cromossomas têm as bactérias? Há excepções!!! 4 Bacteria Chromosome Organization Agrobacterium tumefaciens One linear and one circular Bacillus subtilis Single and circular Bacillus subtilis Single and linear Borrelia burgdorferi Two circular Brucella abortus Two circular Brucella melitensis Two circular Brucella ovis Two circular Brucella suis biovar 1 Two circular Brucella suis biovar 2 Two circular Brucella suis biovar 4 Two circular Escherichia coli Single and circular Paracoccus denitrificans Three circular Pseudomonas aeruginosa Single and circular Rhodobacter sphaeroides Two circular Streptomyces griseus Linear Vibrio cholerae Two circular Vibrio fluvialis Two circular Vibrio parahaemolyticus Two circular Vibrio vulnificus Two circular T4 MJC 16-09-2014 Organização dos genes no cromosoma 5 T4 MJC 16-09-2014 Síntese proteica em bactérias. mRNA policistrónico 6 T4 MJC 16-09-2014 Plamídeos 7 T4 MJC 16-09-2014 Transposões 8 T4 MJC 16-09-2014 Ilhas de patogenicidade 9 T4 MJC 16-09-2014 Integrões 10 Figure 1. General organization of an integron and gene cassette (GC) recombination mechanism. The IntI1 protein catalyzes the insertion (A) and excision (B) of the GC in the integron, with GC integration occurring at the attIrecombination site. In example (A), the circularized GC3 is integrated in linear form inside the integron platform via a specific recombination mechanism between the attIsite and the attC3 site of the GC3. GC excision preferentially occurs between two attCsites. In example (B), the GC1 is excised following the recombination between the twoattC1 and attC3 sites. Pc: gene cassette promoter; attI: integron recombination site; attC1, attC2, and attC3: attC GC recombination sites; intI: the integrase gene; GC1, GC2, GC3 are the gene cassettes, and arrows indicate the direction of coding sequences (Barraud and Ploy, 2011) T4 MJC 16-09-2014 Projecto Human Oral Microbiome Database http://www.hmpdacc.org/catalog/ Archaea (Euryarchaeota) Archaeoglobus fulgidus 2.2Mb Halobacterium sp 2.0Mb Methanobacterium thermoautotrophicum 1.8Mb Pyrococcus abyssi 1.8Mb Methanococcus jannaschii 1.7Mb Pyrococcus horikoshii 1.7Mb Archaea (Crenarchaeota) Sulfolobus solfataricus 3.0Mb Bacteria Mycobacterium genitalis 11 0,5 Mb T4 MJC Mesorhizobium loti 7.0Mb Pseudomonas aeruginosa 6.3Mb Escherichia coli K12 4.6Mb Bacillus subtilis 4.2Mb Vibrio cholerae 4.0Mb Synechocystis PCC6803 3.6Mb Thermotoga maritima 1.9Mb 16-09-2014 12 T4 MJC 16-09-2014 Trocas de material genético particularidades Reprodução é independente de trocas genéticas Trocas de pequenas porções de DNA sem consequências (replicões são a excepção) Haploidia e por isso não há recessivos Há 3 processos diferentes de trocas: 13 2 dependem de elementos genéticos móveis (transdução e conjugação) transformação T4 MJC 16-09-2014 Transferência de Genes em Bactérias 14 T4 MJC 16-09-2014 Transformação 15 T4 MJC 16-09-2014 Fagos e Bactérias 16 T4 MJC 16-09-2014 Transdução especializada 17 T4 MJC 16-09-2014 Transdução generalizada 18 T4 MJC 16-09-2014 Conjugação Plasmídeo HFR Animação da conjugação HFR 19 T4 MJC 16-09-2014 Conjugação Plasmídeo F’ http://highered.mcgrawhill.com/sites/0072556781/student_view0/chapt er13/animation_quiz_3.html 20 T4 MJC 16-09-2014 Conjugação sem pilus Conjugação em Enterococcus fecalis: cA=feromonas produzidas por células recetoras; AS (Proteina de aderente); BS (receptor de AS); IcA (repressor de cA). 21 T4 MJC 16-09-2014 Mutações 22 T4 MJC 16-09-2014 Bibliografia Capítulo 3 Capítulo 9 Capítulo 1 23 T4 MJC 16-09-2014