microbiologia e upcii microbiologia teórica 3-4 2º ano 2014/2015

Microbiologia e UPCII MicrobiologiaTeórica 3-4

2º Ano2014/2015

Sumário Capítulo III. A célula Microbiana

Membranas, Lipopolissacáridos, Parede celular de peptidoglicano, Ácidos lipotecóicos e outros compostos produzidos por microrganismos.

Organização genética dos microrganismos Genoma:

Organização geral Cromossomas Plasmídeos

Replicação do cromossoma bacteriano Transferência de genes em bactérias

Conjugação Transformação Transdução

Outras formas de obter variabilidade genética nos microrganismos Transposões Mutações 16-09-2015T4 MJC 2

A célula microbiana

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Bactérias

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Estruturas da célula bacterianaCitoplasma

Nucleóide

GlicocáliceParede celularMembrana celular

Ribosomas

FimbriaeFlagelo

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Membrana Celular

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Membrana celular (Archaea)

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Membrana Celular

1. Barreira permeável

2. Suporte de proteínas

3. Conservação e geração de energia

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Proteínas transmembranares com vários domínios hidrofóbicos (transporte de solutos e sistemas de transdução de sinal para o interior da célula)Proteínas transmembranares (com menos domínios hidrofóbicos com projecção para o exterior)Proteínas periféricas ligadas à membrana por resíduos lipídicos (funções de adesão celular)

T4 MJC 8

Parede CelularMicoplasmas

PEPTIDOGLICANOPEPTIDOGLICANO

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PEPTIDOGLICANO

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http://pharmaxchange.info/animations/antibiotics/ppgsyn.html

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Ligam-se irreversivelmente às transpeptidases e potras +rpteinas envolvidas nasintese de peptidoglicano (também

conhecidas como PBPs)

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Síntese de Beta lactamases …

Destroem o anel Beta lactâmico inactivando o antibiótico.

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Impede a acção das transpeptidases pois ligam-se ao substrato, isto é liga-se fortemente à Dalanina-

Dalanina.

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Impedem a ligação glicosídica entre o NAG e o NAM de se formar.

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Bactérias Gram (+)

Hidrofobicidade

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Bactérias Gram (-)

Propriedades LPS• Toxicidade letal

• Estímulo inflamatório

• Activação do

complemento

• Activação de

Leucócitos PMN,

macrofagos

• Pirogenicidade

• Estímulo da

reabsorção óssea

• Estímulo da síntese

de prostaglandinas

• Indução de TNFs

• Hipotermia

• Hipotensão16-09-2015T4 MJC 16

Parede Celular G+ e G-

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Parede Celular G+ e G-

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Parede celular das Archaea:

S-layer

S-layerPolissacáridoglicoproteína ou proteína

Membranaplasmática

Membranaplasmática

Thermoplasma

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Glicocálices: cápsulas e camadas viscosas

“Doutor, já não quero ir na corrente, decidi juntar-me ao biofilme.”

16-09-2015Glucanos e Fructanos T4 MJC 20

Flagelos

Espiroquetas e invasão16-09-2015T4 MJC 21

Fímbrias e pili

Capas fibrilares16-09-2015T4 MJC 22

Vesículas, Endoesporos e Citoesqueleto

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Proteína do tipo da actina

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Célula bacteriana Vs eucariota

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Que material genético existe em bactérias?

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E. coli

HÁ MAIS?

Quantos cromossomas têm as bactérias?Há excepções!!!

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Bacteria Chromosome OrganizationAgrobacterium tumefaciens One linear and one circularBacillus subtilis Single and circularBacillus subtilis Single and linearBorrelia burgdorferi Two circularBrucella abortus Two circularBrucella melitensis Two circularBrucella ovis Two circularBrucella suis biovar 1 Two circularBrucella suis biovar 2 Two circularBrucella suis biovar 4 Two circularEscherichia coli Single and circularParacoccus denitrificans Three circularPseudomonas aeruginosa Single and circularRhodobacter sphaeroides Two circularStreptomyces griseus LinearVibrio cholerae Two circularVibrio fluvialis Two circularVibrio parahaemolyticus Two circularVibrio vulnificus Two circular

Organização dos genes no cromosoma

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Síntese proteica em bactérias.

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mRNA policistrónico

Plamídeos

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Transposões

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Ilhas de patogenicidade

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Integrões

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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)

Projecto Human Oral Microbiome Database

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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

    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

Mycobacterium genitalis 0,5 Mb16-09-2015T4 MJC

http://www.hmpdacc.org/catalog/

E OS PLASMÍDEOS?

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CÍRCULOS ROLANTES

Trocas de material genético -particularidades

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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:

2 dependem de elementos genéticos móveis (transdução e conjugação)

transformação

Transferência de Genes em Bactérias

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HORIZONTAL

Transformação

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Animação

Fagos e Bactérias

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Transdução especializada

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Transdução generalizada

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Animação

Conjugação Plasmídeo HFR

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Animação da conjugação HFR

Conjugação Plasmídeo F’

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http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072556781/student_view0/chapter13/animation_quiz_3.html

ANIMAÇÃO

Conjugação sem pilus

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Conjugação em Enterococcus fecalis: cA=feromonas produzidas por células recetoras; AS (Proteina de aderente); BS (receptor de AS); IcA (repressor de cA).

Mutações

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Bibliografia

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Capítulo 3

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Capítulo 9Capítulo 1