Como se dá a transferência de material genético por meio de bacteriófagos?

Conceito de Transferência Horizontal de Genes: A transferência horizontal de genes, ou também denominada transferência lateral de genes, é o processo pelo…

Conceito de Transferência Horizontal de Genes

A transferência horizontal de genes, ou também denominada transferência lateral de genes, é o processo pelo qual uma célula ou organismo transfere genes para outra célula ou organismo de uma forma distinta da reprodução. A transferência horizontal de genes difere da transferência vertical que se baseia na transmissão de material genético da geração parental para os seus descendentes.

A transferência horizontal de genes é muito comum em bactérias, sendo provavelmente o mecanismo de transferência de genes mais utilizado por organismos unicelulares e desempenha um papel fundamental na rápida evolução destes organismos. Este mecanismo de transferência de material genético é o principal responsável pela aquisição de resistência a antibióticos por parte das bactérias, tendo sido a causa do surgimento de estirpes resistentes a antibióticos da bactéria Shigella flexneri (bactéria responsável por causar diarreia em humanos).

A transferência horizontal de genes pode ocorrer através de quatro mecanismos distintos:

• Transformação, que se baseia na aquisição e expressão de material genético exógeno que se encontra disperso no meio, o que resulta na alteração do genoma da bactéria;
• Conjugação, que diz respeito à transferência de porções do material genético, como por exemplo plasmídeos, durante o contacto direto entre duas células bacterianas; esta transferência é de sentido único, isto é, da célula dadora para a célula receptora;
• Transdução, que se refere à transferência de material genético entre bactérias mediado por um vírus (bacteriófago ou fago);
• Agentes de transferências de genes, onde elementos semelhantes a vírus são produzidos e utilizados pelas bactérias para transferir material genético; este mecanismo foi recentemente descrito em alphaproteobacterium.

Em laboratório, a transferência horizontal de genes é realizada de forma artificial através da engenharia genética.

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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 >>>

Bacteriófagos, também chamados de fagos, são vírus que apresentam a capacidade de infectar bactérias, as quais são utilizadas para o processo de replicação viral. O termo vem do grego e significa “comedor de bactérias”. Assim como todos os outros vírus, os bacteriófagos não possuem células e são parasitas intracelulares obrigatórios, uma vez que não possuem metabolismo próprio e precisam da célula hospedeira para reproduzir-se.

Os bacteriófagos são encontrados em diferentes locais na natureza e não são responsáveis por causar danos à saúde dos seres humanos. Por parasitarem bactérias, os bacteriófagos atuam nesses locais controlando as populações bacterianas.

→ Características dos bacteriófagos

Grande parte dos bacteriófagos apresenta DNA como material genético, mas existem tipos que apresentam RNA. Os bacteriófagos com DNA apresentam geralmente os seguintes componentes: cabeça, cauda e fibras da cauda. A cabeça é o local onde está o material genético, e a cauda e as fibras da cauda estão relacionadas com a penetração do material genético na célula hospedeira. Os bacteriófagos podem infectar diferentes bactérias, mas existem tipos muito específicos que são capazes de infectar apenas um tipo determinado de bactéria.

→ Ciclo de infecção dos bacteriófagos

Ao encontrar a célula hospedeira, o bacteriófago liga-se a ela. O vírus injeta seu material genético no interior da bactéria e começa a utilizar suas estruturas a fim de duplicá-lo e produzir novos capsídeos. Utilizando a maquinaria da bactéria, o bacteriófago é capaz de produzir novos vírus.

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Os bacteriófagos podem ou não causar a lise (ruptura) da célula hospedeira. Os bacteriófagos que promovem a lise são chamados de líticos, e aqueles que não causam a morte da célula são chamados de temperados ou lisogênicos. Os bacteriófagos temperados fazem com que seu material genético seja incorporado ao genoma da célula e, à medida que a bactéria se divide, transmitem o material viral para seus descendentes. Nesse caso, os vírus assumem um estado de latência. De tempos em tempos, no entanto, o ciclo lisogênico pode ser interrompido e dar início ao ciclo lítico, que causa a liberação de bacteriófagos e a lise da célula.

Alguns tipos de bacteriófagos demoram de 20 a 60 minutos para completar sua multiplicação.

→ Fagoterapia

Os bacteriófagos, além de não causarem danos à nossa saúde, podem ser usados para tratar doenças causadas por bactérias. Essa técnica baseia-se na inserção de bacteriófagos no organismo a fim de que eles encontrem, parasitem as bactérias causadoras da doença e promovam a sua destruição (lise). A vantagem principal da fagoterapia é que os bacteriófagos atuam apenas nas bactérias, replicando-se apenas no interior dessas células.

Curiosidade: Você sabia que os bacteriófagos são provavelmente a forma de vida mais abundante do planeta?

Por Ma. Vanessa dos Santos

Quais as formas de transferência genética bacteriana?

Como ocorre a transferência de material genético?

Como ocorre a transferência de DNA de uma bactéria para outra?

Como ocorre a reprodução de um vírus bacteriófago?