Mecanismos de alteração genética Flashcards
Os dois mecanismos de alteração genética são ___ e ___.
Mutações e transferência de genes
3 tipos de mutações
Mjutações pontuais
Deleções
Inserções
3 tipos de formas de transferir genes
Transformação
Transdução
Conjugação
As bactérias que conseguem incorporar DNA exterior chamam-se bactérias ___.
Competentes
O que são bactérias competentes?
Bactérias que conseguem incorporar DNA exterior
V ou F. Maior parte das bactérias são competentes
Falso, maior parte não são
O que é transformação?
DNA livre é incorporado por bactérias competentes
Explique passo a passo o processo de transformação.
-O DNA liga-se à superficie celular por DNA binding proteins.
-Nuclease degrada uma das cadeias de DNA, entrando apenas uma na célula
-Proteínas específicas de competência ligam-se à cadeia que entrou de DNA impedindo a sua degradação pelas nucleases
-A cadeia de DNA é incorporada no genoma da bactéria por recombinação (RecA protein)
Na transformação quais são as proteinas responsáveis por ligar o DNA à superfície celular?
DNA binding proteins
Que enzimas degradam uma das cadeias do DNA antes da sua entrada na bactéria, na transformação?
Nucleases
Na transformação, a ___ liga-se ao DNA de modo a protegê-lo de degradação pelas nucleases antes de ser incorporado no genoma da bactéria.
Proteína específica de competência
Destinga o processo de transformação na Natureza e em laboratório.
Na Natureza (maior parte dos casos) o DNA incorporado é linear e a sua persistência numa determinada estirpe bacteriana depende da incorporação no genoma por recombinação.
Em laboratório a transformação é feita com plasmídeos, sendo a bactéria tornada competente por métodos fisico-químicos
V ou F. Em laboratório, o DNA incorporado é essencialmente linear.
Falso, plasmídeo
A conjugação requer:
a) Contato célula-a-célula
b) Transferência por vírus
c) Formação de esporos
d) Todas as anteriores
A
O plasmídeo F contém:
a) Genes para replicação de RNA
b) Genes que codificam funções de transferência
c) Somente elementos não transponíveis
d) Apenas DNA viral
B
O mecanismo de síntese de DNA durante a conjugação é:
a) Replicação bidirecional normal
b) Replicação por círculos concêntricos
c) Replicação por rotação de círculo
d) Síntese descontínua
C
Durante a conjugação entre uma célula F+ e uma célula F-, o resultado é:
a) Duas células F+
b) Uma célula Hfr
c) Uma célula F-prime
d) Duas células F-
A
Pili desempenham um papel importante porque:
a) Regulam a transcrição gênica
b) Permitem o pareamento específico entre doador e receptor
c) Transportam diretamente o DNA
d) Síntese de proteínas
B
Quando o plasmídeo F se integra ao cromossomo, as células resultantes são chamadas de:
a) F-prime
b) Hfr
c) F+
d) F-
B
A transferência de genes cromossômicos pela conjugação ocorre principalmente em:
a) F+ para F+
b) Hfr para F-
c) F-prime para F-prime
d) F- para Hfr
B
O mecanismo que permite a integração do plasmídeo F no cromossomo envolve:
a) Regiões tra
b) Elementos transponíveis
c) Sequências de inserção idênticas (IS)
d) Acoplamento proteico
C
Uma célula receptora permanece F- após a conjugação Hfr porque:
a) O DNA do doador é completamente transferido
b) O plasmídeo integrado é perdido após a transferência
c) Apenas parte do plasmídeo F integrado é transferido
d) A célula não expressa genes do plasmídeo
C
V ou F. O processo de conjugação ocorre sem contato físico entre as células.
Falso
V ou F. O plasmídeo F é responsável por codificar funções que permitem sua transferência para outra célula.
Verdadeiro
V ou F. O mecanismo de replicação por círculo rotativo é exclusivo de bactérias gram-positivas.
Falso, ambas
V ou F. As células F+ e Hfr são ambas consideradas doadoras no processo de conjugação.
Verdadeiro
V ou F. O DNA transferido de uma célula doadora pode ser incorporado no cromossomo da célula receptora por recombinação homóloga.
Verdadeiro
Durante a conjugação, o DNA é sintetizado pelo mecanismo de ___.
Replicação por circulo rotativo
Uma célula dadora que contém o plasmídeo F é designada como ___, enquanto uma célula receptora é designada como ___.
F+, F-
Células com um plasmídeo F integrado no cromossomo são chamadas de ___.
Hfr
Na conjugação o plasmídeo F é cortado no local específico ___.
O ou OriT
O processo de transferência de F+ para F- é conservativo ou semi-conservativo? Porquê?
Conservativo pois cada célula fica com uma cópia do plasmídeo
Quando o fator F integrado (estirpes Hfr) é excisado do plasmídeo este origina novas estirpes denominadas ___.
F’
O que é a estirpe F’?
Quando o plasmídeo F integrado no genoma (Hfr) é excisado / desintegrado origina uma nova estirpe chamada F’ na qual o fator F é alterado com genes cromossómicos.
As estirpes Hfr podem realizar conjugação originando as estirpe F___ (+, - ou ‘). Porque é que é esta a estirpe originada?
- (menos) pois apenas parte do plasmídeo F integrado é que é transferido para a outra célula não lhe dando a capacidade de transferir o fator F (ser F+)
A integração do fator F no cromossoma é um processo reversível/irreversível.
Reversível pois a estirpe podem excisar o fator F dando origem a F’
V ou F. A transferência de genes por conjugação resulta na sua perda da célula dadora. Explique.
Falso, não resulta em perda porque há sempre replicação do DNA quando há conjugação.
Os bacteriofágos têm material genético de que tipo?
DNA de dupla fita
Explique o ciclo lítico de replicação dos fagos.
-O DNA do fago entra na célula hospedeira e circulariza.
-DNA linear vai ser formado a partir de replicação do DNA circular - rolling circle mechanism (o circulo é cortado e uma das fitas “rola” para se poder formar outra complementar)
-O DNA linear de dupla fita é formado e a prtícula viral é montada - cabeça do fago e cauda.
-Vários viriões se formam até haver lise celular e estes serem libertos
No cíclo lítico/lisogénico o genoma do vírus é replicado em sincronia com o genoma do hospedeiro.
Lisogénico
O que é transdução?
a) Transferência de DNA por conjugação
b) Transferência de DNA por transformação
c) Transferência de DNA por vírus bacteriófagos
d) Transferência de DNA por mutação
C
Como são chamados os vírus que matam sempre suas células hospedeiras?
a) Temperados
b) Lisogênicos
c) Virulentos
d) Defeituosos
C
Quando fazemos um ensaio de placas fágicas estamos a ver a atividade de fagos temperados ou virulentos? Explique.
Fagos virulentos pois neste ensaio contamos as placas (buracos) formados pelos virus em bactérias, ou seja estes virus provocaram lise celular matando as bactérias sendo por isso virus virulentos e não temperados.
Como é chamado o estado em que o DNA do vírus temperado é integrado ao cromossomo bacteriano?
a) Lítico
b) Lisogênico
c) Repressor
d) Concatenado
B
Refira um fator que induza um profago a entrar no estado lítico.
Luz UV, stress …
No ciclo lisogénico, quando o DNA viral se insere no DNA bacteriano este passa-se a chamar ___.
Profago
O profago pode ser induzido ao ciclo lítico/lisogénico por lexposição à luz UV.
Lítico
Explique o ciclo lisogénico.
-O virus infeta a célula hospedeira e inserindo o seu DNA no citoplasma desta.
-Este cirulariza e é inserido no genoma da bactéria hospedeira
-O DNA viral e o DNA bacteriano são transcritos em conjunto na replicação, sendo o DNA viral passado para gerações seguintes.
Os virus virulentos realizam sempre ciclo lítico ou lisogénico?
Lítico
Distinga virus virulentos de virus temperados.
Os virus virulentos entram sempre no ciclo lítico, originando sempre a morte das bactérias hospederias.
Os virus temperados permanecem no estado lisogénico, mas podem ser induzidos a um estado lítico, ou seja fazem os dois.
Explique o que é a transdução generalizada.
Quando uma célula bacteriana é infetada por um fago, o ciclo lítico pode ocorrer. Neste, as enzimas responsáveis por “empacotar” o DNA viral nos fagos recém-formados podem se enganar e empacotar DNA bacteriao nos fagos. Originam-se assim fagos que não tem DNA viral mas sim DNA bacteriano acidentalmente. Estes são chamados de “transducing particles”, não conseguem causar uma infeção viral pois não tem DNA viral sendo por isso consideradas defeituosas. No entanto, se infetaram outras bactérias, injetam este DNA bacteriano que carregam nelas. Este DNA pode recombinar com o DNA da nova bactéria - TRANSDUÇÃO.
No caso de transdução generalizada, o que acontece?
a) Apenas genes específicos são transferidos
b) Todo o genoma viral é transferido
c) Qualquer gene do cromossomo do doador pode ser transferido
d) Somente DNA plasmidial é transferido
C
Como são chamadas as partículas virais que carregam DNA bacteriano em vez de DNA viral?
a) Partículas lisogênicas
b) Partículas transdutoras
c) Partículas mutantes
d) Partículas infecciosas
B
Por que as partículas transdutoras são consideradas defeituosas?
a) Elas não podem se integrar ao DNA bacteriano
b) Elas não possuem DNA viral suficiente para causar infecção
c) Elas não realizam transcrição e tradução
d) Elas não podem ser liberadas pelo lítico
B
O que é necessário para que o DNA transferido por transdução generalizada seja preservado?
a) Lise da célula receptora
b) Recombinação homóloga
c) Transcrição rápida
d) Circularização do DNA
B
Na transdução especializada, quais genes podem ser transferidos?
a) Qualquer gene da célula hospedeira
b) Genes plasmidiais apenas
c) Genes próximos ao local de integração do fago
d) Apenas genes do ciclo lítico
C
Explique o processo de tradução especializada.
-O bacteriófago infecta a célula bacteriana e insere seu DNA no cromossomo da bactéria.
-O DNA do fago é integrado no cromossomo bacteriano em um local específico, chamado sitio de integração.
-Quando o ciclo lisogênico termina o fago é excisado do cromossomo bacteriano para iniciar o ciclo lítico, onde ele produzirá novos vírus e lisará a célula.
-Durante a excisão do DNA viral, pode ocorrer um erro: partes do DNA bacteriano adjacente ao local de inserção do profago são incorporadas ao DNA do fago.
-O DNA híbrido (com genes bacterianos e fágicos) é empacotado nas partículas virais. Essas partículas são consideradas defeituosas porque podem não conter todos os genes necessários para um novo ciclo infeccioso
-Quando o fago com DNA híbrido infecta uma nova bactéria, o DNA bacteriano do hospedeiro original é injetado na célula receptora.
Esse DNA pode ser integrado no cromossomo da nova célula por recombinação homóloga, fornecendo novos genes ao receptor.
Distinga transdução generalizada de especializada.
A transdução genralizada envolve vírus virulentos - ciclo lítico. Neste tipo de transdução quando as novas particulas virais estão a ser formadas, algum DNA bacteriano alatório pode ser incorporado nos novos fagos- partriculas transdutoras. Quando há lise celular estas partriculas injetam este DNA bacteriano noutras células hospedeiras transferindo DNA entre bactérias.
A transdução especializada envolve virus temperados pois inicia no ciclo lisogénico. Nesta fase o DNA viral está inserido no DNA bacteriano. Quando entra no ciclo lítico, o DNA viral é excisado do DNA bacteriano, podendo trazer consigo genes bacterianos por acidente. Este DNA também é empacotado em novas particulas e ocorre lise celular, podendo inserir esse DNA noutras células.
Associe virus virulentos e temperados a transdução generalizada e especializada. Explique.
Viruentos - generalizada pois só ocorre ciclo lítico
Temperados - especializada pois ocorrem ambos os ciclos liticos e lisogénicos
Qual o papel da recombinação homóloga na transdução?
a) Permitir a excisão do profago
b) Integrar DNA bacteriano transferido no genoma do receptor
c) Facilitar a replicação viral
d) Criar partículas transdutoras
B
Qual é um exemplo de fago que realiza transdução especializada?
a) T4
b) P1
c) T7
d) Lambda
D
Por que o DNA transferido por partículas transdutoras não pode ser replicado diretamente?
a) Ele não possui origem de replicação
b) Ele não é reconhecido pela célula receptora
c) Ele é rapidamente destruído por enzimas
d) Ele contém apenas DNA viral
A
Qual é a diferença principal entre transdução generalizada e especializada?
A generalizada transfere qualquer gene, enquanto a especializada transfere genes específicos - próximas do sítio de inserção
V ou F. Durante a transdução generalizada, apenas genes específicos localizados próximos ao local de integração do profago são transferidos.
Falso
V ou F. Na transdução especializada, o DNA bacteriano transferido é incorporado devido a um erro na excisão do profago.
Verdadeiro
V ou F. Durante o ciclo lisogénico de um bacteriófago temperado, o DNA viral é integrado ao cromossomo da célula hospedeira e replicado junto com ele.
Verdadeiro
V ou F. A transdução especializada é mais eficiente do que a transdução generalizada, mas só permite a transferência de uma pequena parte do DNA bacteriano.
Verdadeiro
Quais são as consequências da infeção fágica nas bactérias?
-Lise bacteriana
-Alterações do genoma bacteriano
-Transferência de genes por transdução
Relacione a infeção por fagos e aquisição de virulência.
Quando um fago temperado entra no ciclo lisogénico, ele integra o seu DNA no genoma da bactéria, podendo introduzir genes que codificam fatores de virulência, como toxinas.
Refira algumas toxinas que são sintetizadas por fagos lisogénicos.
-Toxina diftérica: Produzida por Corynebacterium diphtheriae, é codificada pelo gene tox presente no profago.
-Toxina botulínica: Codificada por fagos em algumas estirpes de Clostridium botulinum.
-Toxina pertússica: Associada à bactéria Bordetella pertussis.
-Toxina da cólera: Produzida por Vibrio cholerae e codificada por genes virais introduzidos pelo fago CTXφ.
O que entende por “fator de virulência”?
Um fator de virulência é qualquer característica ou componente produzido por um microrganismo (como uma bactéria, vírus ou fungo) que contribua para a sua capacidade de causar doença no hospedeiro. Estes fatores podem incluir toxinas, enzimas, proteínas de adesão, cápsulas ou outros mecanismos que ajudam o microrganismo a invadir tecidos, escapar do sistema imunitário ou danificar o organismo hospedeiro.
A bactéria E.coli deu origem por evolução ao género ___ que adquiriu os seus fatores de virulência.
Shigella
O género de bactérias ___, é derivada de E.coli por aquisição de fatores de virulência (transdução).
Shigella
O agente causador da cólera, o ___, adquiriu genes de virulência por infeção com dois fagos, o ___ primeiro e depois o ___.
Vibrio cholerae, CTP, CTX
Para aquisição de genes de virulência, o Vibrio Cholerae é infetado com o fago CTP que ___ podendo assim ligar-se ao fago CTX que transfere os genes de produção da toxina ___.
Codificam a formação de pili na bactéria,. Toxina colérica (cólera)
