TAXOMIA CLÁSSICA E MOLECULAR Flashcards
O QUE É A TOXONOMIA?
• Ciência de classificação biológica, que não só se aplica a microrganismos, mas a
qualquer organismo vivo.
• Permite a organização de grandes quantidades de informação acerca dos
microrganismos, uma vez que todos os membros de um grupo partilham muitas
características.
• Permite fazer revisões e formular hipóteses baseadas no conhecimento de organismos semelhantes.
• Coloca os microrganismos em grupos com nomes exatos, de forma a que
microbiologistas possam trabalhar e comunicar correta e eficientemente.
COMO SE CONSEGUIU ESTUDAR A EVOLUÇÃO BACTERIANA E COLOCAR EM GRUPOS TODA ESSA DIVERSIDADE?
Devido à presença de microbianos nas rochas sedimentares e estromatólitos (estratos de rochas que são formadas por sedimentos minerais e restos de microrganismos). Logo isto tudo permitiu a possibilidade de datar e catacterizar estes remanescentes e perceber qual foi o percurso evolutivo. A partir disto foi possível distinguir os microrganismos em 6 reinos :bactéria, protista, chromista, plat, fungi e animal.
O QUE É A ÁRVORE FILOGENETICA?
- Domínio Bacteria (Eubacteria) – todos os seres procariotas.
- Domínio Eucarya – todos os seres eucariotas.
- Domínio Archaea – estruturas bacterianas que vivem em condições extremas.
- Ilustram a relação filogenética dos vários reinos entre si, ou seja, os mais próximos do tronco comum têm maior similaridade com o ancestral comum e vice-versa
O QUE É A HIPÓTESE ENDOSSIMBIÓTICA?
• Os seres eucariontes evoluíram a partir de um ancestral comum procarionte que acumulou, gradualmente, uma maior complexidade estrutural.
• O sistema endomembranar formou-se por invaginações da membrana plasmática da célula procariótica ancestral.
• As mitocôndrias e os cloroplastos desenvolveram-se a partir de organismos autónomos procariontes que estabeleceram relações de endossimbiose com células de maiores dimensões (célula hospedeira).
o Os ancestrais das mitocôndrias seriam procariontes aeróbios.
o Os ancestrais dos cloroplastos seriam procariontes fotossintéticos.
• Após milhares de anos de evolução surge então uma célula com estruturas
individualizadas.
• Argumentos a favor:
o As relações de endossimbiose são relativamente comuns e verificam-se em
organismos atuais.
o As mitocôndrias e os cloroplastos assemelham-se a procariontes atuais:
▪ Tamanho
▪ Forma
▪ Dividem-se por bipartição
▪ Moléculas de DNA circular
▪ Vários tipos de ribossomas
▪ Possuem 2 membranas
QUAIS AS TAXOMIAS EXISTENTES?
• TAXONOMIA NATURAL • TAXONOMIA POLIFÁSICA FENÉTICA FILOGENÉTICA GENOTÍPICA • TAXONOMIA NUMÉRICA Coeficiente de associação SM e de Jaccard Dendogramas (diagrama em forma de árvore)
O QUE É UMA ESPÉCIE?
Base do taxon. Agrupa uma coleção de estirpes com características
semelhantes a nível do material genético. Também possuem semelhanças a
nível de necessidades nutricionais e morfologia. Gera descendência fértil.
O QUE É UM SISTEMA BINOMINAL?
O sistema binominal é composto por 2 parte.
- género
- espécie
QUAIS AS DIFERENÇAS DAS CLASSIFICAÇÕES DOS VIRUS?
Os vírus não se classificam de acordo com as eucariotas ou procariotas. Os vírus têm 5 níveis de organização: o Ordem (Virales). o Família (Viridae). o Subfamília (Virinae). o Género (vírus). o Espécie.
Os vírus são divididos baseados em :
- Natureza do hospedeiro (animal, planta, bactéria, fungo)
- Características do ácido nucleico
- Simetria da cápside
- Presença de envelope e sensibilidade a solventes orgânicos
- Diâmetro
QUAIS OS SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO?
Existem três métodos de construção de sistemas de classificação:
•Os organismos podem ser agrupados de acordo com a sua semelhança geral (fenótipo e genótipo) - SISTEMA FENOTÍPICO (OU FENÉTICO)
. Não revela relações evolutivas
.Forma mas simples e a mais utilizada
. É UMA TAXONOMIA NUMÉRICA (m elevado grau de semelhança são
agrupados e separados daqueles com menos semelhanças.)
• Os organismos podem ser agrupados com base nas semelhanças do DNA – ANÁLISE GENOTÍPICA (OU GENÉTICA)
• Hibridação DNA-DNA- determina o grau de semelhança genética entre combinações de sequências de DNA.
• Perfis de DNA- Dentro da região não-codificante do genoma de um indivíduo, existe ADN satélite - extensões longas de ADN constituídas por elementos repetitivos (STRs). Como todos os indivíduos tem um número diferente de STRs estes tornam-se perfis únicos de ADN
• MLST- Multilocus Sequence Typing- envolve a sequenciação de genes (6-7
genes) que codificam funções essenciais. Tem poder suficiente para distinguir
entre estirpes muito semelhantes.
• Conteúdo GC- reflete a sequência de bases do DNA pois existe variações de CG. É determinado através do ponto de fusão do DNA, pois quanto maior a quantidade de CG existente maior o ponto de fusão.
• Faz-se um rácio entre o total de pares guanina-citosina e o total de DNA
do genoma. Se for houver diferença de 5% não são próximos.
• Os organismos podem ser agrupados de acordo com as suas relações evolutivas – CLASSIFICAÇÃO FILOGENÉTICA
Baseia-se geralmente na comparação de material e produtos genéticos, tais como RNA e proteínas.
• Análise de Genes individuais
• Análise de Múltiplos Genes
• Análise do Genoma Completo –GWAS Genome-wide association studies
AS ÁRVORES FILOGEN+ETICAS OU CLADOGRAMAS:
• As relações filogenéticas são ilustradas na forma de diagramas ou árvores.
• Os organismos são agrupados baseados nas semelhanças das sequências e determina-se a distância evolucionária.
Esta classificação gerou:
EUCARIOTAS:
Eukarya- do ponto de vista microbiológico, inclui as algas, protozoários e fungos. Do ponto de vista macro, inclui as plantas e animais.
PROCARIOTAS:
Bacteria- Anteriormente classificados como eubactérias, representadas
por bactérias patogénicas e não patogénicas.
Archaea- Frequentemente são encontrados em ambientes cujas condições são bastante extremas, semelhantes às condições ambientais primordiais.
QUAIS AS CARACTERISITICAS USADAS EM TAXONOMIA?
CARACTERÍSTICAS CLÁSSICAS:
• Morfológicas:
- Fácil de analisar
- As características estruturais dependem da expressão de genes (o fenótipo é
a expressão do genótipo)
- Bom indicador de relação filogenética
• Metabólicas e Fisiológicas
- Relacionadas com a natureza e atividade das enzimas microbianas e
proteínas de transporte
- A sua análise permite a comparação indireta de genomas microbianos
• Ecológicas
- Características relacionadas com os microrganismos e o ambiente
envolvente (em ambientes diferentes existem microrganismos diferentes)
-Devido ao ambiente é influenciado:
Padrão de ciclo de vida das bactérias
Natureza das relações simbióticas
Capacidade de provocar doença num hospedeiro em particular
Preferências ambientais: temperatura, pH, oxigénio, concentração osmótica
• Análise genética
- A maioria dos eucariotas é capaz de se reproduzir sexualmente
- Os procariotas não se reproduzem sexualmente – transformação ou
conjugação
- Os resultados podem ser difíceis de interpretar
CARACTERÍSTICAS MOLECULARES
• Comparação de proteínas
- Determinar a sequência de aminoácidos das proteínas com a mesma função
se são semelhantes, então os organismos estão provavelmente relacionados.
Pode-se estudar:
Citocromos
Proteínas transportadoras de eletrões
Proteínas de translação e transcrição
Enzimas metabólicas
• Composição de bases nucleotídicas
- Percentagem de pares G-C
• Hibridização de ácidos nucleicos
•Sequenciação de ácidos nucleicos
- A estrutura do rRNA altera-se muito lentamente com o tempo esta contém
sequencias estáveis e variáveis – microrganismos relacionados distantemente
podem ser estudados
COMO SE PODEM CLASSIFICAR E CARACTERIZAR AS ARCHAE?
• Seres unicelulares morfologicamente semelhantes às bactérias, mas diferentes genética e bioquimicamente.
• São procariontes – sem núcleo.
• Muito diversas em relação à morfologia, reprodução, fisiologia e ecologia.
• Na parede celular não existe peptidoglucano, mas pseudomoraina, polissacarídeos ou glicoproteínas.
• Na membrana celular existem hidrocarbonetos saturados ligados a glicerol.
• Este domínio divide-se em 2 reinos: crenarchaeota (Apresentam adaptações que os permitam crescer em ambientes extremos) e euryachaeota (são metanogénicos (produzem metano) e redutores de sulfato, possuem cofatores exclusivos que participam na metanogénese estes têm sido implicados em algumas doenças da
cavidade oral (periodontite, periimplantite e halitose)).
Na cavidade oral existem:
• Methanobrevibacter oralis (mais prevalente) – bacilo
• Methanobrevibacter smithii – diplococos
• Methanosphaera
• Methanosarcino
COMO SE PODEM CLASSIFICAR E CARACTERIZAR AS BACTÉRIA?
DOMINIO: bacteria
FILO:
• Deinococcus-thermus
• Chloroflexi
• Chlorobi
• Cyanobacteria
• Proteobacterias
Maior Filo
Divide-se em 5 Classes: (α, β, ϒ, ε e δ)
EX: Bactérias gram –
Fotossintéticas
Fotoautotróficos, quimiolitotróficos e quimioheterotróficos
• Planctomycetes
• Chlamydiae
• Spirochaetes
• Bacteroidetes
As BACTÉRIAS GRAM - FOTOSSINTÉTICAS podem ser:
• Chloroflexi (fotossíntese anoxigénica)
• Chlorobi (fotossíntese anoxigénica)
• Cyanobacteria (fotossíntese)
• Proteobacterias (fotossíntese anoxigénica)
COMO SE PODEM CLASSIFICAR E CARACTERIZAR AS PROTOZOÁRIOS?
- Organismos unicelulares.
- Nível de organização tecidual semelhante aos eucariotas.
- Presentes em ambientes húmidos.
- Podem ser fotoautotróficos, quimioorganotróficos ou mixotróficos.
- Reprodução por bipartição.
- Apresentam 1 ou mais núcleos.
- Metabolismo energético realizado nas mitocôndrias.
Grupos:
• Excavata.
o Leishmânia.
o Trichomonas – doença genital.
o Giardia – doença intestinal difícil de tratar.
• Amoebozoa.
o Entamoeba – patogénica para mamíferos.
o Iodamoeba
• Rhizaria.
• Chromalveolata.
o Taxoplasma – normalmente o hospedeiro é o gato, mas acaba por provocar
doença nos humanos.
o Ssarcocystis.
o Plasmodium.
o Leucocytozoon.
o Cryptosporidium.
• Archaeplastida.
COMO SE PODEM CLASSIFICAR E CARACTERIZAR AS FUNGOS?
• Organismos eucariotas • Ambiente húmidos. • Caracterizam-se por hifas. • Digerem matéria orgânica insolúvel • 8 subdivisões: o Chytridiomycetes. o Zygomycota. o Ascomycota. o Basidiomycota. o Urediniomycetes. o Ustilaginomycetes. o Glomeromycota. o Microsporidia
