As bactérias são organismos unicelulares que, assim como os outros seres vivos, reproduzem-se. A principal forma de reprodução das bactérias é assexuadamente, ou seja, para realizar a reprodução, é necessário apenas um indivíduo. Nesse grupo existe ainda a troca de material genético, o que é considerado por alguns autores um tipo de reprodução sexuada.
→ Reprodução assexuada das bactérias
A forma mais comum de reprodução das bactérias é a bipartição, cissiparidade ou divisão binária. Nesse processo, ocorre inicialmente a duplicação do DNA e, em seguida, a divisão da célula em duas. Por serem iguais à bactéria que as originou, as “bactérias-filhas” recebem a denominação de clones.
Esse tipo de reprodução ocorre de maneira muito rápida quando a bactéria encontra-se em um ambiente favorável. Em algumas espécies, o processo completo dura apenas 20 minutos, o que garante que esses organismos espalhem-se rapidamente pelo ambiente.
Na bipartição, uma bactéria dá origem a duas bactérias-filhas
→ Reprodução sexuada das bactérias
Para certos autores, qualquer troca de material genético realizada por uma célula bacteriana configura-se um caso de reprodução sexuada. Nesse processo, o material genético é passado de uma célula (bactéria doadora) para outra (bactéria receptora), levando à junção do material das duas. Após esse processo, a bactéria divide-se, assim como observado na reprodução assexuada. Como após a troca de material as células separam-se para depois se dividir, muitos autores consideram que há apenas uma recombinação genética, e não uma reprodução sexuada.
A passagem de DNA de uma bactéria para outra pode ocorrer por diferentes processos, sendo o mais comum a conjugação. Nesse processo sexual, as bactérias unem-se por pontes citoplasmáticas e ocorre a passagem de material genético de uma célula para outra. Por haver mistura do material genético, observa-se um aumento da variabilidade genética.
Outras formas de transferência de DNA em bactérias é a transformação, em que a bactéria capta material genético que está no meio, e a transdução, em que o vírus leva material genético de uma célula à outra. Em todos os casos, ocorre a recombinação do material genético e a posterior divisão da célula em duas.
Aproveite para conferir as nossas videoaulas sobre o assunto:
Conceito de transdução bacteriana
O termo Transdução bacteriana diz respeito ao movimento de genes entre duas bactérias, através de um bacteriófago.
Transferência de genes em bactérias
A multiplicação em bactérias ocorre por mitose, mecanismo que é bastante distinto da meiose que ocorre em eucariotas. Na mitose, as células filhas são exatamente iguais à célula que lhe deu origem. Neste mecanismo, para haver recombinação de material genético, este tem que inserido na bactéria por outros meios.
A transferência de genes em bactérias pode ser feita através de três mecanismos diferentes: conjugação, transformação e transdução. A conjugação ocorre com recurso ao factor de fertilidade (F) que proporciona a união natural entre duas bactérias. A transformação diz respeito à absorção e incorporação de material genético exógeno a partir do ambiente que envolve a bactéria, alterando permanentemente o seu cromossoma. A transdução refere-se à transferência de material genético entre duas bactérias através de um bacteriófago, que funciona como vetor. Na transferência de material genético através destes mecanismos, apenas uma pequena parte do genoma é transferida e esta transferência ocorre sempre no sentido da bactéria dadora para a bactéria recetora. Ou seja, a transferência de genes em bactérias é parcial e unidirecional.
Apesar das diferenças entre procariotas e eucariotas, grande parte dos estudos de análise genética são realizados em bactérias. Estas têm sido uma fonte de valiosas informações dobre a natureza e estrutura do material genético, código genético e mutações.
Tipos de transdução bacteriana
A transdução bacteriana baseia-se na transferência de genes entre bactérias mediada por um vírus (um bacteriófago). Neste mecanismo, genes de uma bactéria (dadora) são incorporados erradamente num bacteriófago em formação e são posteriormente introduzidos numa outra bactéria (recetora) aquando de nova infeção por esse bacteriófago (figura 1).
A transdução bacteriana pode ocorrer de duas formas: transdução generalizada ou transdução especializada. Na transdução generalizada qualquer gene da bactéria pode ser incorporado no bacteriófago. P1 é exemplo de um bacteriófago que opera por este tipo de transdução. Na transdução especializada, genes específicos da bactéria que estão à volta do material genético do bacteriófago são incorporados no genoma deste erradamente aquando da excisão e formação do novo bacteriófago. Lambda (λ) é exemplo de um bacteriófago que opera por este tipo de transdução e excisa/insere apenas pequena parte das regiões gal e rio do genoma de E. coli.
A porção de DNA retirado da bactéria dadora é denominado exogenoto e o genoma da bactéria recetora é denominado endogenoto. Após a introdução do seu conteúdo na bactéria recetora pelo bacteriófago, origina-se a uma bactéria merodiplóide (figura 1). Merodiplóide é o termo utilizado para descrever uma bactéria que contem DNA estranho/externo incorporado no seu próprio DNA. A incorporação do DNA estranho/externo normalmente ocorre por recombinação.
Figura 1 – Sequência de acontecimentos durante a transdução bacteriana. 1) bacteriófago infeta uma bactéria; 2) com a infeção, o DNA bacteriano é lisado; 3) o bacteriógafo é montado novamente e uma parte de DNA da bactéria é incorporado no bacteriófago formado; 4 e 5) os bacteriófagos formados vão infetar outras bactérias; 6) o DNA introduzido pelo bacteriófago é incorporado no DNA da bactéria por recombinação.
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References:
Griffiths A.J.F., Miller J.H., Lewontin R.C., Gelbart W.M. (1999). Modern Genetic Analysis (2nd edition). W. H. Freeman, New York.
Griffiths A.J.F., Miller J.H., Suzuki D.T., Lewontin R.C., Gelbart W.M. (2000). An Introduction to Genetic Analysis (7th edition). W. H. Freeman, New York.
Licenciada em Genética e Biotecnologia pela Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro e Mestre em Genética Molecular e Biomedicina pela Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa. Actualmente a estudar para ser médica no Mestrado Integrado em Medicina pela Faculdade de Ciências da Saúde da Universidade da Beira Interior. Saiba mais sobre o autor >>>