Bactérias: transferência de informação genética

TRANSDUÇÃO: transferência gênica mediada por um vírus bacteriófago lambda, visível apenas ao microscópio eletrônico.

1ª fase) As fímbrias do bacteriófago ligam-se à parede da bactéria, graças aos anti-receptores que reconhecem locais de adesão específicos na parede celular.

2º passo) A placa adere à parede da bactéria. Uma enzima é liberada, chamada lisozima, que danifica o peptidoglicano que constitui a parede bacteriana.

3º estágio) A cauda se contrai e o DNA do vírus é empurrado para dentro do DNA bacteriano.

Nesse ponto, o DNA viral pode seguir dois caminhos, um primeiro denominado ciclo lítico e um segundo denominado ciclo lisogênico.

CICLO LÍTICO: replicações de DNA, RNA e proteínas virais são sintetizadas; os últimos se unem (montam) para formar novos vírus, em cuja cabeça o genoma viral recém-formado é inserido. Cada bactéria infectada por vírus, portanto, se transforma em uma fábrica de novas unidades virais. Ao final do processo, a bactéria sofre lise e liberação de vírus, que infectam outras bactérias.

CICLO LISOGÊNICO: quando o vírus infecta a bactéria, seu DNA se integra ao DNA bacteriano.

Os fagos que têm um ciclo lisogênico são chamados de vírus temperados, porque seu DNA se integra ao cromossomo bacteriano e como ele se comporta; conseqüentemente, é repassado às novas gerações sem causar danos à bactéria. No entanto, este estado de quiescência pode ser interrompido por estímulos adequados (raios ultravioleta, estresse, etc.); nessas situações o DNA viral pode se desprender (excidir), passando do ciclo lisogênico para o lítico.

O fago lambda, que pode dar ciclos líticos e lisogênicos, dá origem a dois tipos de transdução; uma chamada generalizada, que ocorre após um ciclo lítico, e uma segunda, chamada especializada, que se manifesta na passagem do ciclo lisogênico para o lítico.

TRANSDUÇÃO GENERALIZADAFragmentos de DNA bacteriano podem ser incorporados na cabeça do vírus durante o ciclo lítico. Uma população mista é formada com fagos contendo os genes virais de origem e fagos com DNA bacteriano; o último pode então inocular os genes bacterianos em uma nova bactéria, assim, o DNA inoculado se funde com o bacteriano. Este tipo de transdução é definido como generalizado porque qualquer gene da bactéria doadora pode ser transferido para a bactéria receptora.

TRANSDUÇÃO ESPECIALIZADA: o DNA viral integrado no ciclo lisogênico é denominado PROVIRUS. Quando passa do ciclo lisogênico para o ciclo lítico, esse fragmento de DNA doador se quebra. Às vezes (evento raro) o descolamento não ocorre nos mesmos locais onde é soldado, mas em áreas ligeiramente escalonadas; este fragmento, portanto, terá perdido parte do DNA viral e adquirido algumas sequências de DNA bacteriano. Assim, são formados novos vírus que carregam DNA híbrido na cabeça e que, infectando novas bactérias, transferem certos genes bacterianos específicos (dos quais se especializam).

Existe um mecanismo chamado conversão lisogênica, em que o DNA viral integrado ao DNA bacteriano (que tende a ser silencioso) pode expor certas proteínas, que normalmente são toxinas. As toxinas bacterianas existem na natureza devido à expressão de genes virais.

TRANSPOSIÇÃO: tanto o cromossomo bacteriano quanto os plasmídeos contêm elementos denominados transponíveis, que são capazes de se mover (translocação) de uma região do genoma para outra, ou do plasmídeo para o genoma, ou de um plasmídeo para o outro dentro do mesmo célula bacteriana Geralmente, quando um elemento transponível se move, uma determinada sequência permanece tanto no local de origem quanto naquele de onde foi removida. Existem diferentes tipos de elementos transponíveis:

- Sequências de inserção: contêm um gene que codifica uma enzima que promove a transposição (transpotase).

-transposões: mais complexos que os anteriores, em ambas as extremidades 3 "e 5" contêm duas sequências IS (inserção) e genes internos para resistência a antibióticos (tetraciclina, penicilina, cloranfenicol ...)

- elementos invertíveis: são semelhantes aos transposons, mas retêm a capacidade de inverter os transposons.

Multi-resistência a antibióticos: mecanismos que ocorrem com frequência em hospitais e no intestino. Uma bactéria, por meio de conjugação, transmite resistência a uma bactéria, já resistente a outro antibiótico, em um plasmídeo duplo. A nova bactéria com dupla resistência sofre transposição, ou seja, a dupla resistência se integra no mesmo plasmídeo e transmite a característica para outras bactérias.

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