Plasmídeos, Mutações e Transferência Horizontal de Genes

Classificação de Plasmídeos por Propriedades Conjugativas

• Plasmídeos Conjugativos: Possuem genes que conferem a capacidade de transferência para outras bactérias.
• Plasmídeos Mobilizáveis: Não são capazes de promover sua própria transferência, mas podem ser cotransferidos na presença de um plasmídeo conjugativo.
• Plasmídeos Não Transferíveis: Não se disseminam para outras bactérias.

Variabilidade Genética em Bactérias

As bactérias podem apresentar variações que conduzem à formação de clones (bactérias descendentes de uma única célula progenitora) com propriedades distintas do clone selvagem original. A variação ocorre através de mutação ou recombinação.

• Mutações: Alteração na sequência de bases nitrogenadas do DNA, geralmente resultante de deleção, inserção ou substituição de um ou mais nucleotídeos. Esta alteração genética pode modificar o produto (proteína) e ocorre durante a replicação do cromossomo bacteriano.
• Recombinação: Processo de variabilidade genética que envolve a transferência de material genético entre duas células. Ocorre durante os processos de conjugação, transformação ou transdução.

Tipos de Mutações

Mutações Pontuais

• Troca de bases (sem sentido, sentido trocado, neutra e silenciosa)
• Troca de referencial (frameshift)

Mutações do Tipo Rearranjo

• Substituição
• Inserção
• Deleção
• Duplicação
• Inversão

Recombinação e Transferência Horizontal de Genes (THG)

Embora as mutações sejam responsáveis pela expressão de várias novas características por uma célula, muitos fenótipos procarióticos são decorrentes da aquisição de novos fragmentos de DNA por meio de processos de Transferência Horizontal de Genes (THG):

• Transformação: Incorporação de DNA livre, geralmente decorrente da lise celular. Pode ser natural (ex: Neisseria gonorrhoeae) ou artificial (tratamento químico ou elétrico).
• Conjugação: Processo de transferência de DNA de uma bactéria para outra, envolvendo o contato entre as duas células. Está associada à presença de plasmídeos F, que contêm genes que permitem a transferência do DNA plasmidial (capacidade conjugativa).
• Transdução: Transferência de material genético mediada por vírus bacteriófagos.

Exemplos de Fenótipos Codificados por Genes de Origem Viral

• Corynebacterium diphtheriae: Toxina diftérica
• Vibrio cholerae: Toxina colérica
• Escherichia coli entero-hemorrágica: Toxina entero-hemorrágica

Ilhas Genômicas ou Ilhas de Patogenicidade

Conjunto de genes herdados em conjunto capazes de contribuir para o potencial patogênico de uma espécie.