Conjugação Bacteriana Definição
Conjugação Bacteriana é uma forma pela qual uma célula bacteriana transfere material genético para outra célula bacteriana. O material genético que é transferido através da conjugação bacteriana é um pequeno plasmídeo, conhecido como F-plasmídeo (F para factor de fertilidade), que transporta informação genética diferente da que já está presente nos cromossomas da célula bacteriana. De facto, o F-plasmid pode replicar-se no citoplasma separadamente do cromossoma bacteriano.
Uma célula que já tem uma cópia do F-plasmid é chamada uma célula F-positiva, F-plus ou F+, e é considerada uma célula dadora, enquanto que uma célula que não tem uma cópia do F-plasmid é chamada uma célula F-negativa, F-minus ou F-, e é considerada uma célula receptora. A transferência do F-plasmid ocorre através de uma ligação horizontal pela qual a célula doadora e a célula receptora contactam directamente entre si ou formam uma ponte entre as duas através das quais o material genético é transferido. Nos casos em que o F-plasmid de uma célula doadora tenha sido integrado no genoma da célula (ou seja no cromossoma), uma parte do DNA cromossómico também pode ser transferida para a célula receptora juntamente com o F-plasmid.
Etapas da conjugação bacteriana
Para transferir o F-plasmid, uma célula doadora e uma célula receptora devem primeiro estabelecer contacto. Neste ponto, quando as células estabelecem contacto, o F-plasmid na célula doadora é uma molécula de ADN de dupla cadeia que forma uma estrutura circular. Os passos seguintes permitem a transferência do F-plasmid de uma célula bacteriana para outra:
Passo 1
A célula F+ (doadora) produz o pilus, que é uma estrutura que se projecta para fora da célula e inicia o contacto com uma célula F- (receptora).
Passo 2
O pilus permite o contacto directo entre o doador e as células receptoras.
Passo 3
Porque o F-plasmid consiste numa molécula de ADN de dupla cadeia formando uma estrutura circular, ou seja é ligada em ambas as extremidades, uma enzima (relaxase, ou relaxosoma quando forma um complexo com outras proteínas) corta uma das duas cadeias de ADN do F-plasmid e esta cadeia (também chamada cadeia T) é transferida para a célula receptora.
Passo 4
No último passo, a célula dadora e a célula receptora, ambas contendo ADN de cadeia única, replicam este ADN e acabam assim por formar um F-plasmid de cadeia dupla idêntico ao F-plasmid original. Dado que o F-plasmid contém informação para sintetizar pili e outras proteínas (ver abaixo), a antiga célula receptora é agora uma célula doadora com o F-plasmid e a capacidade de formar pili, tal como foi a célula doadora original. Agora ambas as células são doadoras ou F+.
Os quatro passos acima mencionados podem ser vistos nesta figura:
Transferência de ADN
Para evitar a transferência do F-plasmid para uma célula F+, o F-plasmid contém geralmente informação que permite à célula doadora detectar (e evitar) células que já têm uma. Além disso, o F-plasmid contém dois loci principais (tra e trb), uma origem de replicação (OriV) e uma origem de transferência (OriT). O tra locus contém a informação genética para permitir a ligação da célula doadora a uma célula receptora: os genes no código do tra locus para as proteínas que formam o pili (gene pilin) a fim de iniciar o contacto célula-célula, e outras proteínas para se ligar à célula F e iniciar a transferência do F-plasmid. O locus trb contém ADN que codifica outras proteínas, tais como algumas que estão envolvidas na criação de um canal através do qual o ADN é transferido da célula F+ para a célula F-. O OriV é o local onde ocorre a replicação do ADN e o OriT é o local onde a enzima relaxase (ou o complexo proteico relaxoso) corta a fita de ADN do F-plasmid (ver Passo 3 acima).
Embora o ADN que é transferido na conjugação bacteriana seja o presente no F-plasmid, quando a célula doadora integrou o F-plasmid no seu próprio ADN cromossómico, a conjugação bacteriana pode resultar na transferência do F-plasmid e do ADN cromossómico. Quando este é o caso, um contacto mais prolongado entre o doador e as células receptoras resulta na transferência de uma maior quantidade de ADN cromossómico.
As vantagens da conjugação bacteriana fazem deste método de transferência de genes uma técnica amplamente utilizada na bioengenharia. Algumas das vantagens incluem a capacidade de transferir sequências relativamente grandes de ADN e de não prejudicar o envelope celular do hospedeiro. Além disso, a conjugação foi conseguida em laboratórios não só entre bactérias, mas também entre bactérias e tipos de células tais como células vegetais, células de mamíferos e leveduras.
Quiz
1. Que informação genética (ADN) contém um F-plasmídeo?
A. ADN cromossómico.
B. ADN não cromossómico com genes reguladores.
C. ADN que codifica as proteínas para produzir pili.
D. B e C.
E. Todos os acima.
2. Como é que o ADN da F-plasmídea é transferido da célula doadora (F+) para a célula receptora (F-)?
A. Uma fita de ADN do F-plasmid é primeiro cortada, depois transferida e finalmente replicada.
B. Ambas as fitas de ADN do F-plasmid são primeiro cortadas, depois transferidas e finalmente replicadas.
C. Ambas as fitas de ADN do F-plasmid são primeiro replicadas, depois cortadas e finalmente transferidas.