Aula Diversidade Microbiana

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Diversidade microbiana

ClassificaçãoClassificação dos dos MicrorganismosMicrorganismos

•Antes da existência dos microrganismos ser conhecida todos os organismos eram agrupados no reino animal ou no reino vegetal

•Após a descoberta de organismos microscópicos um novo sistema de classificação se fez necessário;


• Aristóteles (~350 aC): Plantas e animais

• Nos séculos XVII e XVIII os botânicos e zoólogos começaram a delinear o atual sistema de categorias, ainda baseados em características anatômicas superficiais.

• Carl Linaeus (1758) criou a hierarquia atual (táxons):-classe, ordem, gênero, espécie e variedade.-Sistema binomial

•1767: descoberta dos microrganismos, sugere:-Protozoários: Reino Animal-Outros: Reino Vegetal

Falta de comunicação na época gerou confusão


NOMENCLATURA CIENTÍFICA

1735 Carolus Linnaeus:

-Os nomes científicos eram escritos em latim pois era a língua tradicionalmente utilizada pelos estudantes.

-Binômio: Todo organismo recebe dois nomes

-O primeiro : GÊNERO (Sempre iniciado em letra maiúscula)

-Epíteto específico (nome da espécie): segue o gênero e se inicia em letra minúscula.

-São escritos em itálico


NOMENCLATURA CIENTÍFICA


1866: Sistema de Haeckel, propôs o Reino Protista Bactérias

ProtozoáriosAlgas e fungos

1969: Sistema de Whittaker propôs uma classificação taxonômica da diversidade das espécies em cinco REINOS:Monera(Procaryotae)

Protista (Protozoários)

Fungi

Plantae(Metaphyta)

Animalia(Metazoa)

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Bases do sistema de Whittaker:

A maneira como o organismo se alimenta•Fotossíntese, •absorção •e ingestão

Organização celular •Eucarioto/Procarioto, •Presença ou Ausência de parede celular


SISTEMA DE WHITTAKER•Reino Monera: inclui todos os organismos procariotos, parede celular constituída de peptideoglicano, TODAS AS BACTÉRIAS

•Reino Protista: todos os organismos eucariotos, com diferentes modos de nutrição, sem parede celular,Protozoários, algas vermelhas e marrons, fungos limosos

•Reino Plantae: eucariotos, realizam Fotossíntese, com parede celular celulósica, Plantas e algas filamentosas (verdes)

•Reino Animalia: eucariotos, alimentam por ingestão e não possuem parede, animais

•Reino Fungi: eucariotos, absorção, com parede celular de quitina e beta-glucana, Fungos verdadeiros


SISTEMA DE WHITTAKER


SISTEMA DE WHITTAKER•Reino Monera: inclui todos os organismos procariotos, parede celular constituída de peptideoglicano, TODAS AS BACTÉRIAS

•Reino Protista: todos os organismos eucariotos, com diferentes modos de nutrição, sem parede celular,Protozoários, algas vermelhas e marrons, fungos limosos

•Reino Plantae: eucariotos, realizam Fotossíntese, com parede celular celulósica, Plantas e algas filamentosas (verdes)

•Reino Animalia: eucariotos, alimentam por ingestão e não possuem parede, animais

•Reino Fungi: eucariotos, absorção, com parede celular de quitina e beta-glucana, Fungos verdadeiros


TRANSFORMAÇÕES

1978: Sistema de classificação de Carl R. Woese:

•Combase na análise do RNA Ribossomal propôs a reclassificação dos dois Reinos pré-existentes (eucariontes e procariontes) em três domínios:

•Eucariontes : •Domínio Eucarya

•Procariontes: •Dominio Archaea•Domínio Bacteria

Determinando as relações de parentesco entre as Determinando as relações de parentesco entre as espécies em nível molecularespécies em nível molecular

Cronômetro evolutivo – molécula presente em todos os organismos a serem analisados, com função idêntica e razoavelmente conservada;

Os melhores cronômetros já testados:genes de ATPase, recA e rRNA

Carl Woese foi o primeiro a usar o 16SrRNA como ferramenta filogenética

Há dezenas de milhares de sequencias16S na base de dados RDP (Ribosomal Database Project)

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Determinando as relações de parentesco entre as Determinando as relações de parentesco entre as espécies em nível molecularespécies em nível molecular

Cerca de 1500 pb codificam para a subunidade 16S da molécula de RNA;

Herança Metabólica do último ancestralComum: parte dessas sequências são conservadas para a maioria dos seres vivos.

Blocos conservados podem ser explorados para amplificação dos genes in vitro

Regiões que variam são usadas em taxonomia - filogenética

Conceito de Espécie em Microbiologia MolecularConceito de Espécie em Microbiologia Molecular

Dois organismos pertencem a espécies diferentes se:

- Houver mais de 3% de diferença entre seus rRNA 16S- Houver uma taxa de hibridização de DNA inferior a 70%

Conceito de GêneroConceito de Gênero

Dois organismos pertencem a espécies diferentes se:

- Houver uma diferença superior a 5-7% nas seqüências 16S

Classificação de Allochromatium warmingii


TRANSFORMAÇÕES

1.Bacteria: (as paredes celulares contêm peptideoglicanas)

2.Archaea: (as paredes celulares, se presentes, não contêm peptideoglicanas).

3.Eucarya:•Protista (fungos gelatinosos, protozoários e algumas algas).•Fungi (leveduras unicelulares, bolores multicelulares e cogumelos).•Plantae (inclui musgos, samambaias, coníferas e plantas com flores).•Animalia (inclui esponjas, vermes, insetos e vertebrados).


TRANSFORMAÇÕES





TRANSFORMAÇÕES




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TRANSFORMAÇÕES





TRANSFORMAÇÕES





DOMÍNIO ARCHAEA

Morfologia:

•Podem ser esféricas, bacilares, espiraladas, achatadas, quadradas, discóides e muitas vezes de morfologia irregular ou pleomórficas.

•Suas dimensões são extremamente variáveis, de 0,1 a 15 μm, com alguns filamentosos atingindo 200 μm.

•As archaea apresentam várias características especiais, que permitem seu desenvolvimento em uma vasta gama de ambientes.


DOMÍNIO ARCHAEA

Morfologia:

•Podem ser esféricas, bacilares, espiraladas, achatadas, quadradas, discóides e muitas vezes de morfologia irregular ou pleomórficas.

•Suas dimensões são extremamente variáveis, de 0,1 a 15 μm, com alguns filamentosos atingindo 200 μm.

•As archaea apresentam várias características especiais, que permitem seu desenvolvimento em uma vasta gama de ambientes.


DOMÍNIO ARCHAEA

Parede celular:

-Apresenta composição e estruturação extremamente variáveis neste grupo de microrganismos.

-Esta variabilidade sugere que o ancestral comum seria desprovido de parede, sendo as diversas paredes resultantes de evolução independente,de acordo com os diferentes ambientes e grupos de archaea.


DOMÍNIO ARCHAEA

Archeobactérias Halófilas

•vivem em concentrações salinas extremas

•dezenas de vezes mais salgadas que a água do mar

•em locais como salinas, lagos de sal ou soda, etc.

•A sua temperatura óptima é entre 35 e 50ºC.

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DOMÍNIO ARCHAEA







DOMÍNIO ARCHAEA







DOMÍNIO ARCHAEA







DOMÍNIO ARCHAEA







DOMÍNIO BACTERIA

São microrganismos procariontes•Microscópicos

•Possuem diversas formas:•Cocos,Bacilos,Espiroqueta,Vibrião•Parede celular: Peptideoglicana

•Dois grandes Grupos•Gram positivas e Gram negativas

BacteriaBacteria –– TaxonomiaTaxonomia ClássicaClássica

Bactérias são classificadas de acordo com as seguintes características:

• Coloração Gram (estrutura da parede)• Porcentagem de G+C no genoma• Temperatura de crescimento• Capacidade de formar esporos• Mobilidade• Morfologia da célula• Capacidade de utilização de fontes de C e N• Necessidades nutricionais especiais (Ex: vitaminas)• Receptores de elétrons na respiração (se houver)• Capacidade fotossintética

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Diversidade de EubacteriaDiversidade de Eubacteria•Mais de 10.000 espécies

• Diversidade de metabolismos

•Utilização de oxigênio

•Aeróbico >> facultativo / obrigatório•Anaeróbico >> facultativo / obrigatório

•Fontes de energia utilizadas

•Quimiotróficos•Compostos orgânicos•Compostos inorgânicos•Fototróficos•Oxigênicos•Anoxigênicos

Habitat

Critérios para classificação

•Manual Bergey de Bacteriologia Sistemática

•Comitê Internacional de Bacteriologia Sistemática

•Características tintoriais

•Formato / morfologia

•Bioquímica

•Filogenia molecular

Importância ecológicaImportância ecológica

•Oxigenação da atmosfera e desenvolvimentodos eucariotos

•Associações simbióticas (Trato digestório, Rhizobium)

•Decomposição (em conjunto com fungos) > carcaças, excrementos, folhas, troncos, etc… reciclagem!!!

•Formas patogênicas influem no equilíbrioentre espécies

•Manutenção do ciclo biogeoquímico

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Ciclo do nitrogênio DOMÍNIODOMÍNIO EUKARYAEUKARYA

•Protozoa: protozoários que vivem no intestino de animais, não possuindo algumas organelas como mitocôndrias. Ex: Giardia

•Protistas: demais protozoários e fungos limosos•ausência de parede celular•capacidade de movimentação•ingestão de partículas

DOMÍNIODOMÍNIO EUKARYAEUKARYA

•Protozoa: protozoários que vivem no intestino de animais, não possuindo algumas organelas como mitocôndrias. Ex: Giardia

•Protistas: demais protozoários e fungos limosos•ausência de parede celular•capacidade de movimentação•ingestão de partículas


•Chromista: Algas marrons, douradas e diatomáceas e os fungos aquáticos.

•Possuem pigmentos fotossintetizantes•Possuem celulose na parede celular

•Fungi: Fungos verdadeiros•Possuem quitina na parede celular

•Plantae

•Animalia





•Plantae

•Animalia





•Plantae

•Animalia

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•Plantae

•Animalia





•Plantae

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•Plantae

•Animalia





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•Plantae

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•Plantae

•Animalia





•Plantae

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