17/10/2013

História da microbiologia

Microscópios

Robert Hooke - Inglaterra
Matemático e historiador natural
1635 - 1703

1665

Descrição da estrutura dos bolores
Considerada a primeira descrição de
micro-organismos
Bolor azulado crescendo
em uma superfície de couro

Esporângios contendo
os esporos

http://archive.nlm.nih.gov/proj/ttp/fla
sh/hooke/hooke.html

1
17/10/2013

Antoni van Leeuwenhoek – Holanda
Construtor amador de lentes e microscópios
1632 - 1723

Placa de
bronze
Lente

Parafuso
de ajuste
de foco

Amostra

http://www.ucmp.berkeley.edu/history/leeuwenhoek.html

Primeiro a
visualizar
bactérias
http://ebiomedia.com/prod/LC/LCcellunit.html

1676
• Placa dental
• Material vegetal em
decomposição
• Água
1684 – Sociedade Real de
Londres
“animáculos”

Século XIX – avanço dos microscópios
Ferdinand Cohn – Polônia
1828 – 1898
Botânico
Bacteriologia – técnicas simples – ex. Bucha de algodão para
evitar contaminação dos meios de cultura
Algas unicelulares e bactérias fotossintetizantes

Pai da bacteriologia e
protozoologia

Beggiatoa (oxida sulfeto – grânulos de S) (brock p. 12 –
desenho 1866)

150 anos – progresso lento

Descreveu o ciclo de Bacillus – formadora de endósporos
(resistentes à água em ebulição)
http://www.fop.unicamp.br/microbiologia/aulas/introducao.pdf

Segunda metade do Século XIX – duas questões
1 – Geração expontânea
2 – Doenças infecciosas
Micro-organismos são ubíquos
Ar, solo, água, dentro (endofíticos) e na superfície de plantas e
animais (incluindo os humanos)

Biogênese x Abiogênese (geração espontânea)
Pensamentos: Científico x Religioso / filosófico
Primeira grande contribuição dos microrganismos
- Até início século XIX – pais ou geração espontânea – Thales, Platão,
Demócrito, São Tomás de Aquino, Goethe, Copérnico, Galileu, Francis Bacon,
Descartes etc.
- Material em putrefação – geração de vida – “receitas”

Uma colher de chá de solo superficial pode conter 1 bilhão de
células bacterianas
A nossa boca pode conter 500 diferentes espécies de
bactérias.
Nossa pele pode ter 100 mil bactérias por centímetro quadrado

Médico Jean Baptiste Van Helmont

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17/10/2013

Declínio da Abiogênese

Luis Joblot

Médico e biólogo Francesco Redi - 1866

Microrganismos em toda parte – microscópio – geração espontânea

- Dois padres

Difícil reprodução – crescimento posterior – contaminação –
erros técnicos

Pasteur

X
John Needham

Lazzaro Spallanzani

1 – Mesmo com aquecimento
e uso de frascos de gargalo
estreito,
microrganismos
continuam aparecendo

2 – Não aqueceu o suficiente
para tornar estéril

3 – Destruição do “princípio
vital” e da “qualidade do ar”

Origem da vida? – panspermia – astrobiologia

Louis
Pasteur

Pasteurização
- Aquecimento do alimento a uma determinada temperatura por
determinado período de tempo

um

- Elimina alguns microrganismos (quais?)
- Em seguida o alimento é selado hermeticamente (por que?)

- Processo de pasteurização
- Demonstrou a existência da vida sem ar (“la vie sans air”)
- Cada tipo de fermentação é desempenhada por um
organismo
- Princípios da imunização
- Pai da microbiologia

- Pasteurização = esterilização? (= controle de crescimento?)
- Melhora da qualidade de vida (por que?)
- Pasteurização lenta – 65 graus 30 segundos
- Pasteurização rápida – 75 graus alguns segundos
- Pasteurização muito rápida – 130 a 150 graus 3 a 5 segundos (Ultra High
Temperature – UHT) – B. subtilis e B. estearothermophilus – termotolerantes
- UHT é “comercialmente estério” – longa vida

3
17/10/2013

- Importância médica – desenvolvimento da microbiologia
Bacillus anthracis
carbúnculo

- Época de ouro da microbiologia

Koch – meios
de cultura
(1881)

http://www.nobel.se/medicine/laureates/1905/koch-bio.html

Koch

-Estudo da forma e estrutura
-Identificação

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/19/M
anWithPetriDishes.jpg/200px-ManWithPetriDishes.jpg

-Patologias, transformações da MO, fermentação
-Reprodução, fisiologia, metabolismo, genética (micro-organismos
como modelos)

Penicilina – Alexander Fleming

Segunda grande contribuição dos micro-organismos

Microbiologia
Sergei Winogradsky - Microbiologia do Solo

http://www.pasteur.fr/infosci/archives/win0.html

http://helios.bto.ed.ac.uk/bto/microbes/winograd.htm

Watson e Crick –
DNA (1953)

Rosalind Franklin e
Maurice Wilkins

http://www.time.com/time/time100/scientist/profile/watsoncrick.html

4
17/10/2013

Kary Mullis – PCR (1985)

http://www.karymullis.com/

PCR
(Polimerase Chain Raction)
(Reação em cadeia da polimerase)

http://polaris.bioch.ox.ac.uk/dnaseq/images/photo_9700_1.jpg

Multiplicação in vitro de fragmentos de DNA
- DNA genômico
- cDNA
- Produtos de PCR (amplicons)
- Fragmentos de DNA clonados em vetores
- DNTPs – A T C G
- DNA Polimerase – Taq DNA Polimerase – Thermus
aquaticus

http://www.med.uni-jena.de/klinikmagazin/archiv/km698/kmonline/pcr.jpg

- Tampão – PCR Buffer
- MgCl – cofator da Taq

Reação de PCR - Reagentes
- DNA-molde – amostra de DNA genômico contendo a sequência-alvo
conservada
- Iniciadores (“primers”) – Forward e Reverse
Ex.
BA338F – 5’ ACGGACTCCTACGGGAGGCAGCAG 3'
UN518r - 5' ATTACCGCGGCTGCTGG 3'
Arch21F - 5' TTCYGGTTGATCCYGCCIGA 3'
Arch958R - 5' YCCGGCGTTGA(I/C)TCCAA TT 3'
* Definição dos iniciadores (“primers”)

5

Microbiologia Geral - Introdução e Histórico

  • 1.
    17/10/2013 História da microbiologia Microscópios RobertHooke - Inglaterra Matemático e historiador natural 1635 - 1703 1665 Descrição da estrutura dos bolores Considerada a primeira descrição de micro-organismos Bolor azulado crescendo em uma superfície de couro Esporângios contendo os esporos http://archive.nlm.nih.gov/proj/ttp/fla sh/hooke/hooke.html 1
  • 2.
    17/10/2013 Antoni van Leeuwenhoek– Holanda Construtor amador de lentes e microscópios 1632 - 1723 Placa de bronze Lente Parafuso de ajuste de foco Amostra http://www.ucmp.berkeley.edu/history/leeuwenhoek.html Primeiro a visualizar bactérias http://ebiomedia.com/prod/LC/LCcellunit.html 1676 • Placa dental • Material vegetal em decomposição • Água 1684 – Sociedade Real de Londres “animáculos” Século XIX – avanço dos microscópios Ferdinand Cohn – Polônia 1828 – 1898 Botânico Bacteriologia – técnicas simples – ex. Bucha de algodão para evitar contaminação dos meios de cultura Algas unicelulares e bactérias fotossintetizantes Pai da bacteriologia e protozoologia Beggiatoa (oxida sulfeto – grânulos de S) (brock p. 12 – desenho 1866) 150 anos – progresso lento Descreveu o ciclo de Bacillus – formadora de endósporos (resistentes à água em ebulição) http://www.fop.unicamp.br/microbiologia/aulas/introducao.pdf Segunda metade do Século XIX – duas questões 1 – Geração expontânea 2 – Doenças infecciosas Micro-organismos são ubíquos Ar, solo, água, dentro (endofíticos) e na superfície de plantas e animais (incluindo os humanos) Biogênese x Abiogênese (geração espontânea) Pensamentos: Científico x Religioso / filosófico Primeira grande contribuição dos microrganismos - Até início século XIX – pais ou geração espontânea – Thales, Platão, Demócrito, São Tomás de Aquino, Goethe, Copérnico, Galileu, Francis Bacon, Descartes etc. - Material em putrefação – geração de vida – “receitas” Uma colher de chá de solo superficial pode conter 1 bilhão de células bacterianas A nossa boca pode conter 500 diferentes espécies de bactérias. Nossa pele pode ter 100 mil bactérias por centímetro quadrado Médico Jean Baptiste Van Helmont 2
  • 3.
    17/10/2013 Declínio da Abiogênese LuisJoblot Médico e biólogo Francesco Redi - 1866 Microrganismos em toda parte – microscópio – geração espontânea - Dois padres Difícil reprodução – crescimento posterior – contaminação – erros técnicos Pasteur X John Needham Lazzaro Spallanzani 1 – Mesmo com aquecimento e uso de frascos de gargalo estreito, microrganismos continuam aparecendo 2 – Não aqueceu o suficiente para tornar estéril 3 – Destruição do “princípio vital” e da “qualidade do ar” Origem da vida? – panspermia – astrobiologia Louis Pasteur Pasteurização - Aquecimento do alimento a uma determinada temperatura por determinado período de tempo um - Elimina alguns microrganismos (quais?) - Em seguida o alimento é selado hermeticamente (por que?) - Processo de pasteurização - Demonstrou a existência da vida sem ar (“la vie sans air”) - Cada tipo de fermentação é desempenhada por um organismo - Princípios da imunização - Pai da microbiologia - Pasteurização = esterilização? (= controle de crescimento?) - Melhora da qualidade de vida (por que?) - Pasteurização lenta – 65 graus 30 segundos - Pasteurização rápida – 75 graus alguns segundos - Pasteurização muito rápida – 130 a 150 graus 3 a 5 segundos (Ultra High Temperature – UHT) – B. subtilis e B. estearothermophilus – termotolerantes - UHT é “comercialmente estério” – longa vida 3
  • 4.
    17/10/2013 - Importância médica– desenvolvimento da microbiologia Bacillus anthracis carbúnculo - Época de ouro da microbiologia Koch – meios de cultura (1881) http://www.nobel.se/medicine/laureates/1905/koch-bio.html Koch -Estudo da forma e estrutura -Identificação http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/19/M anWithPetriDishes.jpg/200px-ManWithPetriDishes.jpg -Patologias, transformações da MO, fermentação -Reprodução, fisiologia, metabolismo, genética (micro-organismos como modelos) Penicilina – Alexander Fleming Segunda grande contribuição dos micro-organismos Microbiologia Sergei Winogradsky - Microbiologia do Solo http://www.pasteur.fr/infosci/archives/win0.html http://helios.bto.ed.ac.uk/bto/microbes/winograd.htm Watson e Crick – DNA (1953) Rosalind Franklin e Maurice Wilkins http://www.time.com/time/time100/scientist/profile/watsoncrick.html 4
  • 5.
    17/10/2013 Kary Mullis –PCR (1985) http://www.karymullis.com/ PCR (Polimerase Chain Raction) (Reação em cadeia da polimerase) http://polaris.bioch.ox.ac.uk/dnaseq/images/photo_9700_1.jpg Multiplicação in vitro de fragmentos de DNA - DNA genômico - cDNA - Produtos de PCR (amplicons) - Fragmentos de DNA clonados em vetores - DNTPs – A T C G - DNA Polimerase – Taq DNA Polimerase – Thermus aquaticus http://www.med.uni-jena.de/klinikmagazin/archiv/km698/kmonline/pcr.jpg - Tampão – PCR Buffer - MgCl – cofator da Taq Reação de PCR - Reagentes - DNA-molde – amostra de DNA genômico contendo a sequência-alvo conservada - Iniciadores (“primers”) – Forward e Reverse Ex. BA338F – 5’ ACGGACTCCTACGGGAGGCAGCAG 3' UN518r - 5' ATTACCGCGGCTGCTGG 3' Arch21F - 5' TTCYGGTTGATCCYGCCIGA 3' Arch958R - 5' YCCGGCGTTGA(I/C)TCCAA TT 3' * Definição dos iniciadores (“primers”) 5