A transformação bacteriana ocorre pela absorção de fragmentos de DNA presentes no ambiente, originados de outras bactérias mortas e decompostas. Essa molécula ou fragmento será incorporado ao DNA da bactéria através da permuta de bases entre o DNA original e o fragmento absorvido.
Os plasmídeos podem ser modificados para carregar novos genes. O plasmídeo bacteriano possui a capacidade de inserir um fragmento de DNA externo ao seu próprio genoma. Essa técnica consiste na formação de DNA recombinante.
Muitos cientistas fazem um esforço enorme para a construção da Arvore da vida. Entretanto a transferência horizontal é um dos maiores entrave para uma árvore da vida robusta, já que a troca de genes entre os três domínios da vida são mais comuns do que se pensava e assim as relações filogenéticas podem ficar conturbadas.
Bactéria Gram positiva também tem plasmídeos que levam genes de resistência múltipla a antibióticos, em alguns casos esses plasmídeos são transferidos por conjugação, enquanto que em outros casos eles são transferidos por transdução. O mecanismo de conjugação em bactéria Gram + é diferente do da Gram -.
A maioria das células bacterianas possui parede celular, localizada externamente à membrana plasmática, formada por peptideoglicano ou mureína, que garante proteção e forma à célula. Além da parede, algumas bactérias possuem uma cápsula polissacarídica que envolve essa estrutura.
Uma importante propriedade desses replicons é a habilidade de se transferir para outras células. Esse processo pode ocorrer de duas formas, o que permite a classificação desses elementos em: 1) plasmídeos autoconjugativos; e 2) plasmídeos mobilizáveis.
No caso de plasmídeos mobilizáveis serem transferidos via cointegração, verifica-se a recombinação desses replicons com o plasmídeo autoconjugativo. Nessa situação, ambos os plasmídeos formam uma estrutura circular única, fruto de recombinação homóloga entre duas regiões semelhantes presentes em cada replicon.
É quando uma bactéria tem pedaços de seu material genético transportado para outra bactéria, através da ação de vírus bacteriófagos. Para que isso aconteça há necessidade de que, no momento em que novos bacteriófagos são formados, pedaços do DNA bacteriano sejam incorporados ao material genético viral. Com a liberação dos bacteriófagos e o ataque a outra bactéria, os genes bacterianos presentes poderão ser transferidos para o DNA da bactéria agora infectada.
Bactérias são microrganismos com uma alta capacidade de se reproduzir, apresentando basicamente a reprodução assexuada como processo de formação de novos indivíduos. Em razão dessa capacidade de reprodução em poucos minutos, uma única bactéria pode originar uma população de bactérias semelhantes à original. Esse conjunto de bactérias ocasionadas de uma “original” é conhecido como clone.
Um exemplo desse mecanismo ocorre nos fagos b presentes em Corynebacterium diphtheriae, e que carregam consigo o gene da toxina diftérica. Nesse caso, células infectadas por esses fagos, mas não sujeitos a um ciclo lisogênico, são incapazes de causar difteria. Já as células que apresentam o fago inserido no cromossomo o são.
Essas regiões podem carregar genes não sujeitos à ação repressora dos fatores de inibição dos genes líticos e com isso podem ser eficientemente expressos nas novas células sujeitas à infecção desses fagos.
Nesse texto iremos explorar os três principais mecanismos associados à transferência horizontal de genes, como geradores de variabilidade intra e inter-espécies. Vamos entender como o material genético de uma célula ou vírus é transferido para uma célula receptora, podendo contribuir com o fitness necessário para sobrevivência em uma determinada condição ambiental.
Nesse contexto, estudar os mecanismos de geração de variabilidade em microrganismos é de suma importância para compreensão do surgimento e propagação de fenótipos de interesse clínico, como resistência a antibióticos e patogênese.
Em seguida, essa estrutura se despolimeriza, aproximando as duas células e estimulando a formação de um poro capaz de conectar o interior de ambas. Uma das fitas do plasmídeo F é então clivada em uma região denominada origem de transferência (oriT) e carreada para a célula receptora através desse poro. Ao fim da transferência, a fita complementar é sintetizada em ambas as células e a célula receptora passa a ser F+.
A transformação consiste na aquisição de DNA do meio extracelular. Esse fenômeno foi descrito em 1928, por GRIFFITH, ao observar que a injeção de lisados de uma linhagem virulenta de Streptococcus pneumoniae juntamente com uma avirulenta levava à morte de camundongos, devido a aquisição de virulência pela linhagem não-virulenta. Mais tarde, pesquisadores descobriram que a substância transformante tratava-se do DNA.
Ele explica como ocorre o fluxo de informações do código genético. Esse modelo mostra principalmente que uma sequência de um ácido nucleico pode formar uma proteína, entretanto o contrário não é possível. Segundo esse dogma, o fluxo da informação genética segue o seguinte sentido: DNA → RNA→ PROTEÍNAS.
Os estudos sobre transferência horizontal de genes em sua na maior parte do tempo focam os organismos procariotos, já que estes tem um genoma na maioria das vezes menor e consequentemente mais fácil de estudar. Contudo com os avanços na área da genómica os cientistas começam a dar atenção ao estudo da transferência horizontal em eucariotos.
Recombinação Gênica Bacteriana As bactérias apresentam dois mecanismos de variabilidade genética: a mutação e a recombinação gênica. A recombinação gênica ocorre por três tipos de mecanismos: a transformação, a conjugação e a transdução. A transformação é a incorporação de DNA livre pela célula bacteriana.
Bactéria Gram positiva também tem plasmídeos que levam genes de resistência múltipla a antibióticos, em alguns casos esses plasmídeos são transferidos por conjugação, enquanto que em outros casos eles são transferidos por transdução.
Os plasmídeos (ou plasmídios) são moléculas extracromossômicas circulares de DNA bacteriano. Essas moléculas destacam-se por sua capacidade de duplicação independente, ou seja, são capazes de se replicar independentemente do DNA cromossomal.
Plasmídeo- Estrutura em formato de fio que se diferencia de um organismo a outro e é utilizado na conjugação. É responsável pela auto-duplicação(forma de resistência) da bactéria. Cápsulas-Com grande presença de água, estas cápsulas ficam ao redor da parede celular.
A maioria das células bacterianas possui parede celular, localizada externamente à membrana plasmática, formada por peptideoglicano ou mureína, que garante proteção e forma à célula. Além da parede, algumas bactérias possuem uma cápsula polissacarídica que envolve essa estrutura.