Microbiologia e UPCII Microbiologia Teórica 3-4 2º Ano 2014/2015.

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1 Microbiologia e UPCII Microbiologia Teórica 3-4 2º Ano 2014/2015

2 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 MJC2

3 A célula microbiana 16-09-2015T4 MJC3

4 Bactérias 16-09-2015T4 MJC4

5 Estruturas da célula bacteriana Citoplasma Nucleóide Glicocálice Parede celular Membrana celular Ribosomas Fimbriae Flagelo 16-09-2015T4 MJC5

6 Membrana Celular 16-09-2015T4 MJC6

7 Membrana celular (Archaea) 16-09-2015T4 MJC7

8 Membrana Celular 1.Barreira permeável 2.Suporte de proteínas 3.Conservação e geração de energia 16-09-2015 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 MJC8

9 Parede Celular Micoplasmas PEPTIDOGLICANOPEPTIDOGLICANO 16-09-2015T4 MJC9

10 PEPTIDOGLICANO 16-09-2015 http://pharmaxchange.info/animations/antibiotics/ppgsyn. html T4 MJC10

11 Ligam-se irreversivelmente às transpeptidases e potras +rpteinas envolvidas nasintese de peptidoglicano (também conhecidas como PBPs) 16-09-2015T4 MJC11

12 Síntese de Beta lactamases … Destroem o anel Beta lactâmico inactivando o antibiótico. 16-09-2015T4 MJC12

13 Impede a acção das transpeptidases pois ligam-se ao substrato, isto é liga-se fortemente à Dalanina- Dalanina. 16-09-2015T4 MJC13

14 Impedem a ligação glicosídica entre o NAG e o NAM de se formar. 16-09-2015T4 MJC14

15 Bactérias Gram (+) 16-09-2015T4 MJC15

16 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 Hipotensão 16-09-2015T4 MJC16

17 Parede Celular G+ e G- 16-09-2015T4 MJC17

18 Parede Celular G+ e G- 16-09-2015T4 MJC18

19 Parede celular das Archaea: S-layer Polissacárido glicoproteína ou proteína Membrana plasmática Membrana plasmática Thermoplasma 16-09-2015T4 MJC19

20 Glicocálices: cápsulas e camadas viscosas “Doutor, já não quero ir na corrente, decidi juntar-me ao biofilme.” 16-09-2015T4 MJC20

21 Flagelos 16-09-2015T4 MJC21

22 Fímbrias e pili 16-09-2015T4 MJC22

23 Vesículas, Endoesporos e Citoesqueleto 16-09-2015 Proteína do tipo da actina T4 MJC23

24 Célula bacteriana Vs eucariota 16-09-2015T4 MJC24

25 Que material genético existe em bactérias? 16-09-2015T4 MJC25 E. coli

26 Quantos cromossomas têm as bactérias? Há excepções!!! 16-09-2015T4 MJC26 BacteriaChromosome Organization Agrobacterium tumefaciensOne linear and one circular Bacillus subtilisSingle and circular Bacillus subtilisSingle and linear Borrelia burgdorferiTwo circular Brucella abortusTwo circular Brucella melitensisTwo circular Brucella ovisTwo circular Brucella suis biovar 1Two circular Brucella suis biovar 2Two circular Brucella suis biovar 4Two circular Escherichia coliSingle and circular Paracoccus denitrificansThree circular Pseudomonas aeruginosaSingle and circular Rhodobacter sphaeroidesTwo circular Streptomyces griseusLinear Vibrio choleraeTwo circular Vibrio fluvialisTwo circular Vibrio parahaemolyticusTwo circular Vibrio vulnificusTwo circular

27 Organização dos genes no cromosoma 16-09-2015T4 MJC27

28 Síntese proteica em bactérias. 16-09-2015T4 MJC28 mRNA policistrónico

29 Plamídeos 16-09-2015T4 MJC29

30 Transposões 16-09-2015T4 MJC30

31 Ilhas de patogenicidade 16-09-2015T4 MJC31

32 Integrões 16-09-2015T4 MJC32 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)Barraud and Ploy, 2011

33 Projecto Human Oral Microbiome Database 33 Archaea (Euryarchaeota) Archaeoglobus fulgidus2.2Mb Halobacterium sp2.0Mb Methanobacterium thermoautotrophicum 1.8Mb Pyrococcus abyssi1.8Mb Methanococcus jannaschii1.7Mb Pyrococcus horikoshii1.7Mb Archaea (Crenarchaeota) Sulfolobus solfataricus3.0Mb Bacteria Mesorhizobium loti7.0Mb Pseudomonas aeruginosa6.3Mb Escherichia coli K124.6Mb Bacillus subtilis4.2Mb Vibrio cholerae4.0Mb Synechocystis PCC68033.6Mb Thermotoga maritima1.9Mb Mycobacterium genitalis0,5 Mb 16-09-2015T4 MJC http://www.hmpdacc.org/catalog/

34 16-09-201534T4 MJC

35 Trocas de material genético - particularidades 16-09-2015T4 MJC35  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

36 Transferência de Genes em Bactérias 16-09-2015T4 MJC36

37 Transformação 16-09-2015T4 MJC37

38 Fagos e Bactérias 16-09-2015T4 MJC38

39 Transdução especializada 16-09-2015T4 MJC39

40 Transdução generalizada 16-09-2015T4 MJC40

41 Conjugação Plasmídeo HFR 16-09-2015T4 MJC41 Animação da conjugação HFRconjugação

42 Conjugação Plasmídeo F’ 16-09-2015T4 MJC42 http://highered.mcgraw- hill.com/sites/0072556781/student_view0/c hapter13/animation_quiz_3.html

43 Conjugação sem pilus 16-09-2015T4 MJC43 Conjugação em Enterococcus fecalis: cA=feromonas produzidas por células recetoras; AS (Proteina de aderente); BS (receptor de AS); IcA (repressor de cA).

44 Mutações 16-09-2015T4 MJC44

45 Bibliografia T4 MJC45 Capítulo 3 16-09-2015 Capítulo 9 Capítulo 1