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

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 T4 MJC2

A célula microbiana T4 MJC3

Bactérias T4 MJC4

Estruturas da célula bacteriana Citoplasma Nucleóide Glicocálice Parede celular Membrana celular Ribosomas Fimbriae Flagelo T4 MJC5

Membrana Celular T4 MJC6

Membrana celular (Archaea) T4 MJC7

Membrana Celular 1.Barreira permeável 2.Suporte de proteínas 3.Conservação e geração de energia 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

Parede Celular Micoplasmas PEPTIDOGLICANOPEPTIDOGLICANO T4 MJC9

PEPTIDOGLICANO html T4 MJC10

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

Síntese de Beta lactamases … Destroem o anel Beta lactâmico inactivando o antibiótico T4 MJC12

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

Impedem a ligação glicosídica entre o NAG e o NAM de se formar T4 MJC14

Bactérias Gram (+) T4 MJC15

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 T4 MJC16

Parede Celular G+ e G T4 MJC17

Parede Celular G+ e G T4 MJC18

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

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

Flagelos T4 MJC21

Fímbrias e pili T4 MJC22

Vesículas, Endoesporos e Citoesqueleto Proteína do tipo da actina T4 MJC23

Célula bacteriana Vs eucariota T4 MJC24

Que material genético existe em bactérias? T4 MJC25 E. coli

Quantos cromossomas têm as bactérias? Há excepções!!! T4 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

Organização dos genes no cromosoma T4 MJC27

Síntese proteica em bactérias T4 MJC28 mRNA policistrónico

Plamídeos T4 MJC29

Transposões T4 MJC30

Ilhas de patogenicidade T4 MJC31

Integrões T4 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

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 PCC Mb Thermotoga maritima1.9Mb Mycobacterium genitalis0,5 Mb T4 MJC

T4 MJC

Trocas de material genético - particularidades T4 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

Transferência de Genes em Bactérias T4 MJC36

Transformação T4 MJC37

Fagos e Bactérias T4 MJC38

Transdução especializada T4 MJC39

Transdução generalizada T4 MJC40

Conjugação Plasmídeo HFR T4 MJC41 Animação da conjugação HFRconjugação

Conjugação Plasmídeo F’ T4 MJC42 hill.com/sites/ /student_view0/c hapter13/animation_quiz_3.html

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

Mutações T4 MJC44

Bibliografia T4 MJC45 Capítulo Capítulo 9 Capítulo 1