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Unidade 7: Genética Microbiana e Metabolismo Microbiano - Biologia

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O genoma dos procariontes é geralmente composto de um "cromossomo" e plasmídeos. Os eucariotos, entretanto, contêm um número maior de cromossomos - distinguimos dois tipos de cromossomos dos eucariotos (nuclear e mitocondrial) e às vezes até plasmídeos. Muito do que sabemos sobre os cromossomos de procariotos foi obtido a partir de estudos de E.coli - é o organismo de escolha para essas pesquisas de procariontes. O cromossomo consiste em DNA circular de fita dupla.

Miniatura: Superenrolamento do DNA em E.Coli é creditado a Garasone e é licenciado por meio de Creative Commons Atribuição 3.0 República Tcheca.


Brock Biology of Microorganisms, 16ª edição

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Insights metagenômicos sobre a diversidade microbiana em uma bacia de água subterrânea impactada por uma variedade de atividades antrópicas

As comunidades microbianas nas águas subterrâneas são diversas e cada uma pode responder de forma diferente às mudanças ambientais. O objetivo deste estudo foi investigar a diversidade, abundância e dinâmica das comunidades microbianas em águas subterrâneas impactadas e correlacioná-las ao uso da terra e à geoquímica das águas subterrâneas correspondentes, usando uma plataforma Illumina MiSeq visando as regiões V3 e V4 do gene 16S rRNA. O sequenciamento MiSeq resultante revelou os padrões de co-ocorrência de taxa microbiana abundantes e raros dentro de uma bacia hidrográfica impactada. Proteobactérias foram o filo bacteriano associado à água subterrânea mais comum, composto principalmente pelas classes Gammaproteobacteria, Betaproteobacteria, Alphaproteobacteria e Deltaproteobacteria. Os filos detectados em menor abundância foram Firmicutes, Bacteroidetes, Planctomycetes, Actinobacteria, OD1 e Nitrospirae. Os membros de microrganismos detectados em águas subterrâneas envolvidos em processos biogeoquímicos naturais, como nitrificação, anammox, oxidação de metano, redução de sulfato e transformação de arsênio. Alguns dos microrganismos detectados foram capazes de realizar a degradação anaeróbia de poluentes orgânicos. O PCA resultante indica que o uso principal da terra dentro da área de amostragem parecia estar significativamente relacionado às distribuições microbianas da água subterrânea. O padrão microbiano distinto foi observado na água subterrânea coletada em uma área de aterro sanitário. Este estudo sugere que as combinações de efeitos antropogênicos e naturais possivelmente levaram a um padrão único de diversidade microbiana em diferentes locais na bacia hidrográfica impactada.

Palavras-chave: Atividades antrópicas Água subterrânea Microbioma subterrâneo Uso da terra Análise metagenômica Diversidade microbiana.


AVALIAÇÃO DOS PERIGOS E PONTO DE CONTROLO CRÍTICO (HACCP) | O Conceito Geral

Microbiologia preditiva

A sinergia desses diferentes fatores é complexa. Modelos matemáticos baseados em computador foram, portanto, criados que levam em consideração os fatores mencionados acima. Eles permitem que sejam feitas previsões sobre a cinética microbiana nos alimentos. Esta microbiologia preditiva é baseada em dados obtidos de culturas de caldos sob condições padronizadas. Se tal programa for alimentado com dados sobre os fatores intrínsecos de um alimento, sobre as condições atmosféricas de embalagem e sobre o tempo e temperatura projetados de armazenamento, o comportamento prospectivo de uma espécie microbiana pode ser calculado e representado em gráficos. No entanto, devido à complexa composição dos alimentos, os resultados da microbiologia preditiva podem apenas fornecer uma estrutura para a compreensão da ecologia e cinética dos microrganismos nos alimentos. A fim de obter dados exatos para um alimento específico, são necessários mais testes. Os ensaios de armazenamento são um meio adequado de testar o comportamento de certos microrganismos, desde que as espécies em questão possam ser encontradas regularmente no produto alimentar em consideração. Se este não for o caso, testes de desafio podem ser realizados onde os alimentos ou matérias-primas são contaminados com patógenos.


Estrutura do DNA

A unidade básica da estrutura do DNA é um nucleotídeo, composto de açúcar fosfato desoxirribose e uma base nitrogenada (ilustrações 4 e 5). Cada açúcar desoxirribose se liga covalentemente em um padrão repetido com dois fosfatos. Uma das ligações é para o carbono número 5 '(leia-se' cinco primos ') na desoxirribose e a outra é para o carbono 3' que especifica a ordem e a direção de cada fita. Essa formação resulta em uma fita alongada com uma estrutura de açúcar-fosfato.

As bases de nitrogênio, purinas e pirimidinas se ligam por ligações covalentes na posição 1 'do açúcar. Eles abrangem o centro da molécula e emparelham com bases complementares apropriadas da outra fita, formando assim uma hélice de fita dupla.

As bases emparelhadas são alinhadas de forma a serem unidas por ligações de hidrogênio. Essas ligações fracas são facilmente quebradas, permitindo que a molécula seja "descompactada" em suas fitas complementares. Isso é importante para obter acesso às informações codificadas na sequência de bases de nitrogênio.

Deve-se notar que a purina adenina (A) emparelha-se com a pirimidina timina (T) e a purina guanina (G) emparelha-se com a pirimidina citosina (C). E a adenina forma duas ligações de hidrogênio com a timina e a citosina forma três ligações de hidrogênio com a guanina. Este par de bases AT e GC significa que as duas fitas em uma dupla hélice de DNA são complementares.

Também deve ser notado que as duas fitas do DNA não estão orientadas na mesma direção. Um lado da hélice corre na direção oposta do outro, no que é chamado de disposição antiparalela. A ordem da ligação entre o carbono na desoxirribose e o fosfato é usada para rastrear a direção dos dois lados da hélice. Assim, uma hélice vai da direção 5 ’para 3’ e a outra vai da direção 3 ’para 5’. Esta característica é um fator significativo na síntese e tradução do DNA.


As relações de diversidade de recursos em comunidades bacterianas refletem a estrutura de rede do metabolismo microbiano

A relação entre o número de nutrientes disponíveis e a diversidade da comunidade é uma questão central para a pesquisa ecológica que permanece sem resposta. Aqui, estudamos a montagem de centenas de comunidades microbianas derivadas do solo em uma ampla gama de ambientes de recursos bem definidos, desde fontes únicas de carbono até combinações de até 16. Descobrimos que, embora recursos únicos apoiassem comunidades multiespécies variando de 8 a 40 táxons, a riqueza média da comunidade aumentou apenas um a um com recursos adicionais. A alimentação cruzada poderia reconciliar essas observações aparentemente contrastantes, com a rede metabólica semeada pelos recursos fornecidos explicando as mudanças na riqueza devido à identidade e ao número de recursos, bem como à distribuição dos táxons nas diferentes comunidades. Ao usar um modelo de recursos do consumidor que incorpora a rede inferida de alimentação cruzada, fornecemos suporte teórico adicional para nossas observações e uma estrutura para vincular o tipo e o número de recursos ambientais à diversidade da comunidade microbiana.


Biologia Brock de Microorganismos (PDF)

The brock biology of microrganisms (14ª edição) de Madigan está relacionada ao estudo do comportamento de microorganismos disponível para download em PDF (eBook). The Brock Biologia do livro de microrganismos é preferido para todos os alunos de Microbiologia Zoologia , Disciplina de Biologia relacionada. Porque esta Biologia de Microorganismos Brock ajuda microbiologia, biologia e outros estudantes relacionados à ciência para majores equilibra pesquisas de ponta com os conceitos essenciais para a compreensão do campo da microbiologia.

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Conteúdo da 14ª edição de Brock Biology of Microorganisms (PDF)

UNIDADE I: OS FUNDAMENTOS DA MICROBIOLOGIA

1. O mundo microbiano.

2. Estrutura e função das células microbianas.

3. Metabolismo microbiano.

4. Fluxo de informação molecular e processamento de proteínas.

UNIDADE II: CRESCIMENTO MICROBIAL E REGULAÇÃO

5. Crescimento microbiano e seu controle.

6. Sistemas reguladores microbianos.

7. Biologia molecular do crescimento microbiano

8. Vírus e sua replicação.

UNIDADE III: GENÔMICA E GENÉTICA

9. Biologia de Sistemas Microbianos.

10. Viral Genomics.

11. Genetics of Bacteria and Archaea.

12. Biotecnologia e Biologia Sintética.

UNIDADE IV: EVOLUÇÃO MICROBIAL E DIVERSIDADE

13. Evolução microbiana e sistemática.

14. Diversidade metabólica de microorganismos.

15. Diversidade funcional de microrganismos.

16. Diversidade de bactérias.

17. Diversidade de Archaea.

18. Diversity of Microbial Eukarya.

UNIDADE V: ECOLOGIA MICROBIANA E MICROBIOLOGIA AMBIENTAL

19. Fazendo a medição dos sistemas microbianos.

20. Ecossistemas microbianos.

21. Ciclos de nutrientes na natureza.

22. Microbiologia do Ambiente Construído.

23. Simbioses microbianas com micróbios, plantas e animais.

UNIDADE VI: INTERAÇÕES MICROBO-HUMANAS E O SISTEMA IMUNOLÓGICO

24. Simbioses microbianas com humanos.

25. Infecção microbiana e patogênese.

26. Imunidade inata: defesas amplamente específicas do hospedeiro.

27. Imunidade adaptativa: defesas altamente específicas do hospedeiro.

28. Clinical Microbiology and Immunology.

UNIDADE VII DOENÇAS INFECCIOSAS E SUA TRANSMISSÃO

29. Epidemiologia.

30. Doenças bacterianas e virais pessoais.

31. Doenças bacterianas e virais transmitidas por vetores e transmitidas pelo solo.

32. Doenças bacterianas e virais transmitidas por alimentos e pela água.

33. Patógenos Eucarióticos: Fungos, Protozoários e Helmintos.


Características principais

  • Explora vias metabólicas microbianas no corpo humano e implicações para doenças
  • Investiga etapas específicas envolvidas nas reações metabólicas no microbioma humano, incluindo as vias do shiquimato e as vias do triptofano
  • Considera uma variedade de doenças e distúrbios, como doença de Alzheimer, síndromes metabólicas, doença de Crohn e Covid-19
  • Inclui a análise de vários aminoácidos e enzimas em células microbianas e humanas e como eles podem afetar a saúde

O metabolismo ruidoso pode impulsionar a evolução da alimentação cruzada microbiana

A alimentação cruzada, a troca de nutrientes entre organismos, é onipresente nas comunidades microbianas. Apesar de sua importância em sistemas microbianos naturais e projetados, nossa compreensão de como a alimentação cruzada surge é incompleta, com teorias existentes limitadas a cenários específicos. Aqui, apresentamos uma nova teoria para a evolução da alimentação cruzada, que chamamos de cooperação de média de ruído (NAC). O NAC baseia-se na ideia de que, devido ao seu pequeno tamanho, as bactérias são sujeitas a uma regulação do metabolismo ruidosa, o que limita a sua taxa de crescimento. Para compensar, as bactérias relacionadas podem compartilhar metabólitos entre si para “reduzir a média” do ruído e melhorar seu crescimento coletivo. Esse compartilhamento de metabólitos entre parentes, então, permite a evolução das interdependências metabólicas por meio de deleções de genes (isso pode ser visto como uma generalização da hipótese da Rainha Negra). Primeiro caracterizamos o NAC em um modelo simples de metabolismo celular, mostrando que o vazamento de metabólitos pode, em princípio, aumentar substancialmente a taxa de crescimento em um contexto comunitário. Em seguida, desenvolvemos uma estrutura generalizada para estimar os benefícios potenciais do NAC entre bactérias reais. Usando dados de abundância de proteína de uma única célula, prevemos que as bactérias sofrem de ineficiências de crescimento causadas por ruído substancial e podem, portanto, se beneficiar do NAC. Finalmente, revisamos as evidências existentes para NAC e delineamos abordagens experimentais potenciais para detectar NAC em comunidades microbianas.


Brock Biology of Microorganisms [RENTAL EDITION] 16ª edição

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0134874404/9780134874401 Brock Biology of Microorganisms [ALUGUEL EDIÇÃO], 16 / e

UNIDADE 1: OS FUNDAMENTOS DA MICROBIOLOGIA

2. Estrutura e função da célula microbiana

4. Crescimento microbiano e seu controle

5. Vírus e sua multiplicação

UNIDADE 2: BIOLOGIA MOLECULAR E GENÉTICA

6. Fluxo de informações microbianas e processamento de proteínas

7. Sistemas Reguladores Microbianos

8. Aspectos moleculares do crescimento microbiano

9. Genética de bactérias e arquéias

UNIDADE 3: GENÔMICA, BIOLOGIA SINTÉTICA E EVOLUÇÃO

10. Genômica microbiana e outros ômicos

11. Genômica viral e diversidade

12. Biotecnologia e Biologia Sintética

13. Evolução microbiana e dinâmica do genoma

UNIDADE 4: DIVERSIDADE MICROBIAL

14. Diversidade metabólica de microorganismos

15. Diversidade Ecológica de Bactérias

16. Diversidade Filogenética de Bactérias

17. Diversidade Filogenética de Arquéias

18. Diversidade de Eukarya Microbiana

UNIDADE 5: ECOLOGIA MICROBIANA E MICROBIOLOGIA AMBIENTAL

19. Medindo os sistemas microbianos

22. Microbiologia do Ambiente Construído

23. Simbioses microbianas com micróbios, plantas e animais

UNIDADE 6: MICROBO — INTERAÇÕES HUMANAS E O SISTEMA IMUNE

24. Simbioses microbianas com humanos

25. Infecção microbiana e patogênese

26. Imunidade inata: defesas amplamente específicas do hospedeiro

27. Imunidade adaptativa: defesas altamente específicas do hospedeiro

28. Doenças imunológicas e terapia antimicrobiana

UNIDADE 7: DOENÇAS INFECCIOSAS

29. Diagnosticando Doenças Infecciosas

30. Epidemiologia e Saúde Pública

31. Doenças bacterianas e virais de pessoa para pessoa

32. Doenças bacterianas e virais transmitidas por vetores e transmitidas pelo solo

33. Doenças bacterianas e virais transmitidas pela água e por alimentos

34. Patógenos Eucarióticos: Fungos, Protozoários e Helmintos

Lisa A. Urry, Lisa Urry, Michael Cain, Michael L. Cain, Steven Wasserman, Steven A. Wasserman, Peter V. Minorsky, Peter Minorsky, Jane B. Reece, Jane Reece

Microbiologia: uma introdução (13ª edição)

Gerard J. Tortora, Gerard Tortora, Berdell R. Funke, Berdell Funke, Christine L. Case, Christine Case, Derek Weber, Warner Bair, Warner Bair III

Martha Taylor, Martha R. Taylor, Eric J. Simon, Eric Simon, Jean Dickey, Jean L. Dickey, Kelly Hogan, Kelly A. Hogan, Jane B. Reece, Jane Reece

Visualizando Biologia Humana

Jane B. Reece, Lisa A. Urry, Michael L. Cain, Steven A. Wasserman, Peter V. Minorsky, Robert B. Jackson

Scott Freeman, Kim Quillin, Lizabeth Allison, Michael Black, Emily Taylor, Greg Podgorski, Jeff Carmichael


Assista o vídeo: Metabolismo y Genética Bacteriana (Fevereiro 2023).