Plasmídios são elementos genéticos extracromossômicos que podem existir de forma autônoma ou integrada ao cromossomo bacteriano. Eles carregam genes não essenciais, como resistência a antibióticos ou produção de toxinas, e podem ser transferidos entre bactérias por conjugação.

1. UERGS, Bento Gonçalves, RS
Disciplina: Genética de micro organismos
Dra. Adriana Dantas

2.  Plasmídio são elementos extra cromossômicos
 Capacidade de existir em estado autônomo como também integrados ao cromossomo (epissomo);
 Todos os epissomos são plasmídios;
Mapa circular da virulência do plasmídeo deMapa circular da virulência do plasmídeo de ShigellaShigella
•Anel externo representa ORFs ("open reading frame", que poderia ser traduzido como
sequência de leitura aberta, que corresponde á porção do genoma que contém a sequência de
bases que pode potencialmente codificar uma proteína.
•O início e o final de uma ORF não são equivalentes às terminações do mRNA, mas eles
normalmente estão contidos no mRNA. Em um gene, ORFs se localizam entre o códon de
iniciação e o códon de terminação.
•Suas orientações de cores, codificam segundo a categoria funcional:
•1. idênticos ou essencialmente idêntica à virulência conhecidos proteínas associadas
(vermelho);
•2, homólogos aos conhecidos patogênese proteínas associadas (rosa),
•3. É altamente homólogo de elementos ou transposases (azul),
•4. fracamente homóloga a IS elementos ou transposases (azul claro),
• 5. homóloga com proteínas envolvidas na replicação, manutenção, ou funções do
plasmídeo de ADN de outros metabólicas (amarelo),
•6. nenhuma semelhança significativa com qualquer proteína ou ORF no banco de
dados (castanho)
•, 7. homóloga ou idêntica à ORFs conservadas hipotéticas, isto é, proteínas de função
desconhecida (laranja), e
•8. Tn501 inserção genes associados (verde).
•O segundo anel mostra completa está elementos.
•O terceiro anel de teor G+ C gráficos, calculados para cada ORF e traçada em torno do valor
médio de todos os ORFs, com cada valor de cor codificadas para a ORF correspondente. A
escala é, em pares de bases.
• O locus de invasão virulência do plasmídeo a Shigella é uma ilha de patogenicidade, que
consiste de 38 ORFs do operons ipa-MXI-spa dentro uma extensão de 32 kb do plasmídeo.

3.  Os plasmídios não são essenciais. Podem estar presentes ou ausentes
na célula e sua ausência não implica na inviabilidade da célula.
 Podem existir células com perda de fragmentos cromossômico ,
somente a perda de genes essenciais é letal.
 Podem existir no estado autônomo, podem ocorrer
independentemente do cromossomo bacteriano;
 Podem se duplicar independentemente do cromossomo
bacteriano, o que significa que uma divisão do cromossomo podem
corresponder a varias divisões dos plasmídios;
 No estado integrado a duplicação depende do cromossomo
bacteriano;
 Os estado integrado e autônomo são reversíveis, isto é, o epissomo
ligado ao cromossomo pode se desligar dele e vice-versa;
 Na volta do estado integrado ao autônomo, o epissomo pode levar
alguns genes bacteriano consigo;

4.  Uma vez ausentes, os plasmídios só podem ser recuperados por
infecção, o que vale dizer que tais elementos não podem ser formados
“de novo”.
 O plasmídio tem de provir de outro já existente;
 Certas drogas podem interferir nos plasmídios, como é o caso das
acridinas, que eliminam plasmidios das células, denominada de cura
(curing);
 São constituídos por DNA circular e superespiralizado (supercoiled
DNA), muitos centenas de vezes menor que o cromossomo
bacteriano,
 Variados de 0,2% a 4% do cromossomo; grandes (100 a 200 genes),
como o R,F, colIV e colI, ou pequenos (15 genes) os plasmídios
bacteriocinogênicos.

5.  Em Escherichia coli e em outras bactérias bem estudadas geneticamente,
fica fácil detectar um plasmídio,uma vez que nessas bactérias são
conhecidos numerosos marcos genéticos cromossômicos;
 Plasmídios essenciais são conhecidos por plasmídios F´ que podem
carregar genes cromossômicos essenciais, nesse caso se esse plasmídio
for perdido a célula morre;
 Indicações:
 Presença de plasmídio é a ocorrência de certas características
determinadas por fatores não ligados a genes do cromossomo;
 Propriedade de promover conjugação, sua densidade em gradiente de
centrifugação é diferente do DNA principal;
 Demonstração de duplicação autônoma a do cromossomo bacteriano
 Eletroforese separa-se fragmentos (banda) do DNA plasmidial do DNA
cromossomal.

6.  (A) Estratégia para detectar a localização de
cpe.
 (B) Os produtos de PCR para determinação
de cpe cromossômica e plasmídio.
 Colunas :
 1-4 – estirpe cromossômica cpe NCTC 8239;
 5-8 - um plasmídio estirpe cpe T102
 M - marcador,
 1 e 5 - PCR com um primer cpe definido ETP-
KF e ETP-K-R1;
 2 e 6 - os produtos de PCR do fragmento
entre uapC cromossômica e CPE com um
conjunto de iniciadores e uapC ETP -K-R1
 3 e 7 - os produtos de PCR do fragmento
cromossômico entre cpe e NADC com um
conjunto de iniciadores ETP-KF e NADC;
 4 e 8 - os produtos de PCR do fragmento
entre DCM e cpe plasmídeo com um
conjunto de iniciadores dcm e ETP-K-R2.

7. PlasmídioPlasmídio FF dede Escherichia coliEscherichia coli
Células F+
de bactérias possuem uma partícula no estado
autônomo capaz de promover conjugação;
Célula F+ poder doar a partícula a muitas outras células F-
evidencia que a duplicação da partícula tem de ser mas rápida
e , portanto, independente da do cromossomo bacteriano;
Existência de células Hfr, que apresenta o F incorporado
cromossomo demonstra que a partícula pode passar do estado
autônomo para o estado integrado;
 Retorno das células Hfr ao estado F+
indica que fenômeno é
reversível, enquanto a incapacidade das células F+
transferirem o
cromossomo, ou de células Hfr transferirem o plasmídio F
autônomo, indica que os dois estados são exclusivos.

8.  Fagos do Tipo T2 e T4, virulentos não coexistem harmoniosamente com
as bactérias atacadas.
 Fagos temperado são capazes de manter uma coexistência harmoniosa com a bactéria
atacada.
 Fago λ, após infecção da célula, mantém o fago no estado de profago associado ao
cromossomo bacteriano, ou seja, no estado integrado, e nesse estado, duplica-se
conjuntamente com o cromossomo;
 Por indução, ou mesmo espontaneidade, o profago desliga-se do cromossomo e volta ao
estado autônomo, duplicando-se independentemente do cromossomo bacteriano, chegando
a lisar a células e infecta novas células;
 Existência do estado autônomo e integrado, e reversibilidade entre os dois estado,;
 Fago é constituído por DNA com tamanho cerca de 1/100 do cromossomo da bactéria,
existência de transdução restrita, em que o profago leva o gene da galactose de uma célula
para outra, considera os fagos temperados como plasmídios e, inclusive são epissomos.
Fagos TemperadosFagos Temperados

9.  Em 1925, antes, portanto de os micro-organismos serem efetivamente usados em
pesquisas genéticas, Gratia observou que linhagens de E. coli produzi uma
substancia antimicrobiana capaz de lisar outra linhagem da mesma bactéria;
 Em 1940 Gratia e Fredericq, denominam a substancia de colicinacolicina, e verificaram
que o evento ocorria também em outros gêneros:
 Aerobacter, Citrobacter, Pseudomonas, Salmonella, Shigella, etc.
 As colicinas, tb denominadas bacteriocinas, são proteínas, sendo então
destruídas por enzimas proteolíticas.
 A capacidade de lisar as células é semelhante dos fagos;
 colicinas são adsorvidas por receptores específicos na parede celular das células
sensíveis;
 Receptor da bacteriocina 336 foi isolado e purificado em Proteus morganii,
comportando-se como uma lipoproteina.
 Tratamento com pronase impede a atividade do mesmo.

10.  São produtoras de colicina, uma vez que perde essa capacidade não
podem ser recuperadas, a não ser por contato com outras da mesma
espécie;
 Essas células tem um plasmídio colinogênico (colcol) e as células
portadoras dele, de colcol++
; essas são imunes a sua própria colicina,
visto que não tem receptores específicos;
 Nem todas as células de uma população colicinogencias produzem
colicinas;
 Essas células são constituídas de DNA, alguns são capazes de
promover conjugação, existem em estado autônomo, podem duplicar-
se independentemente do cromossomo e não são essenciais as células
que os contem.

11.  A colina foi chamada de V, pois originou-se de uma linhagem virulenta de E.
coli;
 Cerca de 20% de linhagens de E. coli produzem colinas;
 As colinas constituem uma família numerosas de proteínas, assim foram
designadas por letras maiúsculas (A,B,E, K, V, etc) cada uma produzida por
diferente plasmídio;
 Há cerca de 20 colinas descritas;
 Colinas E ainda são subdivididas em E1, E2, E3;
 Colinas I em Ia, Ib;
 Colina K tem peso molecular de 60.600 pb se associa a carboidratos e lipídios;
 Algumas colinas são capas proteicas de fagos defectivos – piocina de
Pseudomonas.

13.  Em 1955, no Japão, descobriu-se que a resistência a drogas podia ser transferida de
uma bactéria para outra, por infecção, sendo que resistência a varias drogas
poderia ser transferida “de uma vez só”de uma vez só”;
 Esse fenômeno transferência de resistência “de uma vez só”de uma vez só”, foi observado em
estreptomicina, tetraciclina, ampicilina, clorafenicol, sulfonamida, canamicina,
neomicina, etc. e em muito gêneros e espécies de bactérias como Shigella, E. coli,
Salmonella, Vibrio comma, Serratia, etc;
 Essa transferência se faz não só entre espécies como também entre gêneros
diferentes, como entre Shigella e Escherichia;
 Os plasmídios R são os agentes responsáveis pela transmissão de resistência a
drogas, constituídos de DNA,mas são independentes do cromossomo bacteriano;
 Parte do plasmídio R, é chamado de RTF (Resistance Transfer Factor) ou seja,
transferir resistência múltipla a drogas.

14. São classificados em relação as marcas que carregam
ou com relação a outras propriedades, como inibição
da fertilidade
Marcas de resistência
Su – sulfas; Sm – streptomicina; Cm - cloranfenicol
Tc – tetraciclina; Km – canamicina; Nm – neomicina
Penicilina e derivados Ap – ampicilina
Sp – spectinomicina; Ge – gentomicina
Hg, Co, Ni – sais de metais pesados
Col - colinas

16.  Células que não tem plasmídio são colocadas em células que tem o plasmídio, e
ocorre conjugação entre as mesmas e a passagem do plasmídio R.
 Considerado um plasmídio conjugativo como se fosse um plasmídio F.
 Periodato impede temporariamente a infecção, aliado ao fato de que plasmídio R
é constituído de DNA, de tamanha semelhante ao plasmídio F e que pode ser
eliminado por acridinas, o que torna os dois plasmídios semelhantes.
 Duplica-se independentemente do cromossomo bacteriano
 Pode esporadicamente transferir o cromossomo
 Plasmidios R são classificados em plasmidios fi+ e fi-.
 De acordo com a repressão ou não do plasmidios F:
 Se uma célula F+ e infectada com um plasmídio Rfi+, cessa a função F, pois Rfi+
produz um repressor que limita o aparecimento das pontes de conjugação ou FF
´pili.´pili.
 Se uma célula F+ é infectada por um plasmídio Rfi- a função F não se altera.

17. Watanabe (1963) sugeriu o que plasmídio R tenha se originado do
F;
No plasmídio de F´, o Fo F,, ligando-se a genes que confere
resistência a drogas, foi sendo feito seleção natural;
Implica que ocorreu diferentes ligações a diferentes partes do
cromossomo bacteriano cada vez que levava um gene consigo;
Transposons (elementos transponíveis) tiveram papel importante
ma formação desses plasmidios R;
Gene para resistência a estreptomicina, localizado no plasmídio R,
é dominante em relação ao cromossômico em o posição ao strstrrr
do
cromossomo, que é recessivo em relação ao strstrss
.

18.  Feita por mistura de células contendo o plasmídio R com células
receptoras;
 Condições ótimas obtém 1% de transferência após 1 hora de contato;
 Todas as entobacterias atuam como hospedeiros de plasmidios R, e
podem ser transferidos a Vibrio, Yersinia, Aemonas, etc.
 No sistema chamado HFRTHFRT poderá ter ate 100% de transferência, cuja
frequência , após algumas gerações, volta ao normal, em virtude do
próprio plasmídio R ter um repressor que inibe a formação de pilus;
 È a inibição da fertilidade produzido por genes designados fim;

19.  Além da conjugação também são transferidos por transdução;
 Fago P1 carrega todo plasmídio R de uma célula para outra;
 Fagos P22 eE15, de Samonella, fazem o mesmo,podendo carregar apenas uma parte de R;
 Plasmidios R, tipo fi+, tem duas subfrações,
 primeira delas com baixa percentagem de G+C
 a segunda, com 56-58% de G+C;
 Por deleção o plasmídio pode perder a capacidade de dar resistência a um ou mas
antibióticos e isso permite dizer que a porção capaz de dar resistência a tetraciclinas tem
48-50% de G+C e a parte capaz de produzir resistência a sulfonamida, estreptomicina e
neomicina tem 51-54% de G+C;
 A importância pratica dos plasmidios R tem de ser acentuada, pois é proibido em vários
países o uso indiscriminado de antibióticos, principalmente em rações. Em animais,
células bacterianas com plasmidios R são frequentemente isoladas; em peixes por
exemplo, foi isolada Aeromonas liquefasciens .

20. Plasmidios que degradam hidrocarbonetos, que
causam tumor em plantas;
Encontrados em Agrobacterium tumefaciens e tem
sistema de transferência sexual entre bactérias , e
entre bactérias e plantas;
O Plasmídeo Ti e suas características genômicas:
Contém cerca de 200 Kbases, existindo em cópia única,
com genes que codificam para múltiplas funções, quase
todas relacionadas com a transferência e integração
deste plasmídeo (o T-DNA) no genoma da célula
vegetal.

21.  a) Região T-DNA (ou DNA de transferência) – contém a
porção de DNA que será transferida, na forma de um fio único.
 Nas extremidades (esquerda e direita) são delimitadas por 25
pares de bases em repetições diretas imperfeitas.
 Qualquer seqüência de bases que for inserida entre essas duas
extremidades, será integralmente transferida para a planta,
independente de seu tamanho, e inserida, ao acaso, ao seu
genoma.
 b) Genes Vir ou Região Vir (Vir = virulência)
 Genes desse agrupamento codificam para, respectivamente:
expressão de produtos responsáveis pelo processo de
exportação do T-DNA da bactéria para a planta; catabolismo de
opinas; transferência conjugacional do plasmídeo Ti para
outros isolados de Agrobacterium sp.
 Na Região Vir estão os agrupamentos A, B, C, D, E, F e G, que
contêm os genes VirA, VirB, VirC, VirD, VirE, VirF e VirG, todos
participantes ativos do processo geral de transformação da
planta pelo patógeno.
 c) Região Occ – Nesse grupamento estão os genes que
codificam para síntese e catabolismo de opinas.
 d) Região Rep – Aqui estão os genes responsáveis pela
autoreplicação do plasmídeo ;
 e) Região Tra – A expressão de genes situados nessas duas
regiões origina produtos que governam a transferência
conjugacional do plasmídeo Ti para outras espécies
compatíveis de Agrobacterium.