14ª Aula - Genética Bacteriana

Question 1

o que é o processo de reparação SOS?

Answer 1

mecanismo de alarme, sem o qual morre. só é usado em procariontes.

Question 2

qual o outro nome do regulão lexA?

Answer 2

regulão SOS

Question 3

o que faz o regulão lexA?

Answer 3

é repressor de genes associados à reparação do DNA e inibidor da FtsZ. previne a passagem de erros às gerações futuras.

Question 4

quais os vários passos deste mecanismo?

Answer 4

1. danos DNA -> cadeia simples do DNA exposta
2. Ativação proteína recA que se liga ao DNA
3. LexA ativo inibe reparação por isso temos de desativá-lo
   3, clivagem LexA (forma inativa) -> não há impedimento transcrição
4. ocorre expressão gene SOS
5. reparação DNA

Question 5

o que ocorre quando as proteínas RecA estão inativas?

Answer 5

acumulação LexA -> impede transcrição gene SOS -> não há reparação DNA

Question 6

quais os métodos de transferências genéticas nas bactérias?

Answer 6

horizontal e vertical

Question 7

de uma forma geral como é feita a transferência horizontal/recombinação?

Answer 7

material genético é transferido entre células da mesma geração

Question 8

de uma forma geral como é feita a transferência vertical/replicação?

Answer 8

material genético é transferido entre diferentes gerações (mãe para filha)

Question 9

o que ocorre exatamente na transefrencia horizontal/recombinação?

Answer 9

fragmento de DNA exógeno é colocado noutra célula (diz-se metaploide). após esta introdução podem ocorrer 4 situações:

1. o DNA exógeno recombina-se com o DNA endógeno (recombinação homologa)
2. DNA exogeno torna-se independente e replica-se autonomamente (replicação independente)
3. DNA exogeno existe só na bacteria sem se replicar
4. nucleases destroem DNA exogeno (restrição)

Question 10

definição de recombinação

Answer 10

troca entre duas moleculas de DNA que resulta numa nova combinação de genes

Question 11

características da recombinação homologa

Answer 11

• • comum
• envolve troca recíproca entre um par de
  sequências homólogas de DNA, de origens diferentes.
• em qualquer parte do genoma
• resulta de um corte na cadeia de DNA por ação de uma endonuclease e posterior ligação, conduzindo aos “crossing-overs”
• envolve a ação da proteína RecA

Question 12

características recombinação alvo especifico

Answer 12

• Não são necessárias sequências homólogas longas
• Ocorre em locais específicos
• Catalizada por recombinases

Question 13

quais os 3 tipos de trocas genéticas que podem ocorrer nas bactérias?

Answer 13

transformação
transdução
conjugação

Question 14

o que é a transformação?

Answer 14

DNA livre é incorporado numa célula receptora. exemplo: experiência de Griffith. quando misturou bacterias virulentas mortas e bacterias avirulentas o ratinho morru. o que significa que teve de haver um processo em que as avirulentas integraram o DNA das virulentas aka transformação

Question 15

como ocorre a transformação de bactérias?

Answer 15

troca de 1 fragmento DNA da celula dadora com a a recetora

1. célula dadora morre (lise)
2. DNA sai em fragmentos
3. 1 fragmento de DNA da bactéria dadora liga-se
   a proteínas de ligação ao DNA à superfíce de
   uma célula recetora viável e competente
4. proteína RecA promove troca genética
   entre 1 fragmento de DNA da célula dadora
   e 1 fragmento de DNA da bactéria recetora

Question 16

diga alguns exemplos de bactérias naturalmente competentes para receberem fragmentos de DNA dador

Answer 16

Streptococcus
Bacillus
Neisseria
Acinetobacter
Pseudomonas

Question 17

a transformação de bactérias pode ocorrer através da inserção de?

Answer 17

fragmentos de DNA ou plasmídeos

Question 18

a entrada de DNA na abcteria pode dar origem a:

Answer 18

inserção desse DNA no DNA recetor ou degradação do DNA dador

Question 19

artificialmente como se dá a transformação quimica?

Answer 19

1. tratamento com calcio
2. incubação
3. choque térmico
4. recuperação
5. plasmideo entra

Question 20

artificialmente como se dá a transformação elétrica?

Answer 20

1. célula eletrocompetente
2. incubação
3. choque elétrico
4. recuperção
5. plasmideo entra

Question 21

definição de transdução

Answer 21

transferência genética mediada por bacteriófagos

Question 22

que tipos de transdução existem?

Answer 22

Transdução Generalizada

Transdução Restrita

Question 23

Transdução Generalizada

Answer 23

qualquer gene pode ser transmitido. Encapsidação de qualquer parte do genoma
• Exemplos: Bacteriófago P1/ E.coli e Bacteriófago P22/ Salmonella

ocorre no ciclo lisogenico, o DNA bacteriano insere-se no fago que vai infetar outra bactérias com o DNA bacteriano

Question 24

Transdução Restrita

Answer 24

apenas são transmitidos genes especificos. associado ao ciclo lisogenico. fago tem DNA bacteriano e DNA fágico e ao infetar outra bacteria, estes 2 inserem-se no DNA da bactéria

Question 25

definição de conjugação

Answer 25

transferência direta horizontal que requer o contacto entre duas bactérias e o Plasmídeo F

Question 26

O que significa (F+)?

Answer 26

Uma célula dadora, que tem o plasmídeo e (F+) têm pilus sexual

Question 27

O que significa (F-)?

Answer 27

Uma célula receptora (F-)

Question 28

o que são plasmídeos?

Answer 28

Pequenas moléculas de DNA, extracromossomais, habitualmente circulares, que se replicam de uma forma independente do genoma bacteriano (têm a sua própria origem de replicação) e codificam para a sua própria replicação e para sua manutenção nas células em divisão

Question 29

quais os principais plasmideos?

Answer 29

fator F

Question 30

quais as características do plasmideo F?

Answer 30

Desempenha o papel principal nos processos de conjugação • Contém os genes responsáveis pela interação, e pela transferência do plasmídeo (operão tra), com a bactéria recetora. • Contém sequências de inserção que participam na integração no cromossoma da célula hospedeira. • OriV origem de replicação • OriT início da transferência

Question 31

como se dá a conjugaçao F+ x F-

Answer 31

1. A célula dadora contacta com a célula recetora através do seu pilus. 3. Uma das cadeias do DNA plasmídico é transferida para a célula recetora à medida que o DNA é replicado por mecanismo de “rolling circle” 4. A célula recetora sintetiza a cadeia complementar tornando-se F+; a célula dadora sintetiza a cadeia complementar restaurando o plasmídeo

Question 32

o que são estirpes Hfr?

Answer 32

(high frequency of recombination): células que possuem um plasmídeo F integrado no genoma

Question 33

Conjugação Hfr x F

Answer 33

São transferidos genes do genoma da célula receptora. No final: Hfr e célula recombinante F-

Question 34

O factor F pode integrar-se em _____ locais do cromossoma e promover a transferência de genes a partir de cada um desses locais. O sentido da transferência depende da _____ com que o factor F foi integrado.

Answer 34

O factor F pode integrar-se em vários locais do cromossoma e promover a transferência de genes a partir de cada um desses locais. O sentido da transferência depende da orientação com que o factor F foi integrado.

Question 35

o que são elementos de transposição?

Answer 35

* São elementos genéticos móveis que se podem inserir num ou mais locais de um genoma * Podem deslocar-se entre o genoma bacteriano e um plasmídeo * Não possuiem origem de replicação * Encontram-se inseridos noutras moléculas de DNA (Ex: plasmideos) * Deslocam-se por Transposição

Question 36

exemplos de elementos de transposição?

Answer 36

Tipos de elementos de transposição: v Sequências de inserção v Transposões

Question 37

o que são sequencias de inserção?

Answer 37

São os elementos de transposição mais simples • ~1000 bp • Sequências de repetição invertidas (IR): 10 a 50 bp • Transposase • Encontram-se em plasmídeos de Bactérias e Archaea • Encontram-se em Bacterófago

Question 38

o que são transposões?

Answer 38

Maiores que as ISs • Transposase • Sequências de repetição invertidas • Inclui outros genes; Ex Resistência a antibióticos As sequências de repetição invertidas e a transposase são essenciais para a Transposição

Question 39

efeitos da transposição

Answer 39

``` Alteração da estrutura do gene - Mutação “knock out” • Rearranjos de DNA: – delecções, – amplificações, – inversões • Activação de genes ```

Question 40

aplicações

Answer 40

``` Usados para construir mutantes: • Transposões com genes de resistência aos antibióticos • A maioria das inserções comprometem a função de proteínas ```

Question 41

o que são integrões?

Answer 41

Elementos Genéticos Móveis que podem capturar “Gene Cassettes”(DNA móvel contendo um local de recombinação). • Contêm uma integrase • Uma região de recombinação att a jusante de uma região promotora Os integrões podem receber e dar genes móveis

Question 42

Ilha de Patogenicidade (PAIs)

Answer 42

Cluster de genes envolvidos nos processos de patogenia presentes nas estirpes patogénicas e ausentes nas estirpes não patogénicas de uma mesma espécie • Contêm genes que codificam factores de adesão, invasão e secreção e frequentemente toxinas • Regiões de DNA habitualmente de composição em G+C diferente do resto do genoma o que sugere que tenham origem em transferências horizontais de genes • São flanqueadas por sequências de repetição directa (DR) o que indica que foram geradas via recombinação alvo específica • Estão muitas vezes associadas com genes de t-RNA (locais habituais de integração de DNA vindo do exterior) • Transportam genes que codificam factores de mobilidade tais como integrase, transposases e IS, sistemas de secrecção de proteínas (T3SS) • Não são segmentos de DNA homogéneos, mas são antes compostos por módulos de sequências geradas por processos em múltiplas etapas • Representam regiões instáveis de ADN