Quais os mecanismos de transferência genética?

Conceito de Transferência Horizontal de Genes: A transferência horizontal de genes, ou também denominada transferência lateral de genes, é o processo pelo…

Conceito de Transferência Horizontal de Genes

A transferência horizontal de genes, ou também denominada transferência lateral de genes, é o processo pelo qual uma célula ou organismo transfere genes para outra célula ou organismo de uma forma distinta da reprodução. A transferência horizontal de genes difere da transferência vertical que se baseia na transmissão de material genético da geração parental para os seus descendentes.

A transferência horizontal de genes é muito comum em bactérias, sendo provavelmente o mecanismo de transferência de genes mais utilizado por organismos unicelulares e desempenha um papel fundamental na rápida evolução destes organismos. Este mecanismo de transferência de material genético é o principal responsável pela aquisição de resistência a antibióticos por parte das bactérias, tendo sido a causa do surgimento de estirpes resistentes a antibióticos da bactéria Shigella flexneri (bactéria responsável por causar diarreia em humanos).

A transferência horizontal de genes pode ocorrer através de quatro mecanismos distintos:

• Transformação, que se baseia na aquisição e expressão de material genético exógeno que se encontra disperso no meio, o que resulta na alteração do genoma da bactéria;
• Conjugação, que diz respeito à transferência de porções do material genético, como por exemplo plasmídeos, durante o contacto direto entre duas células bacterianas; esta transferência é de sentido único, isto é, da célula dadora para a célula receptora;
• Transdução, que se refere à transferência de material genético entre bactérias mediado por um vírus (bacteriófago ou fago);
• Agentes de transferências de genes, onde elementos semelhantes a vírus são produzidos e utilizados pelas bactérias para transferir material genético; este mecanismo foi recentemente descrito em alphaproteobacterium.

Em laboratório, a transferência horizontal de genes é realizada de forma artificial através da engenharia genética.

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Licenciada em Genética e Biotecnologia pela Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro e Mestre em Genética Molecular e Biomedicina pela Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa. Actualmente a estudar para ser médica no Mestrado Integrado em Medicina pela Faculdade de Ciências da Saúde da Universidade da Beira Interior. Saiba mais sobre o autor >>>

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Bactérias são microrganismos com uma alta capacidade de se reproduzir, apresentando basicamente a reprodução assexuada como processo de formação de novos indivíduos. Em razão dessa capacidade de reprodução em poucos minutos, uma única bactéria pode originar uma população de bactérias semelhantes à original. Esse conjunto de bactérias ocasionadas de uma “original” é conhecido como clone.

Entretanto, mesmo não apresentando reprodução sexuada, em certas espécies ocorrem processos nos quais a mistura de material genético permite a formação de bactérias diferentes. Esses processos são conhecidos como recombinação genética em bactérias e podem ocorrer de 3 formas básicas: transformação, transdução e conjugação.

Transformação

A transformação bacteriana ocorre pela absorção de fragmentos de DNA presentes no ambiente, originados de outras bactérias mortas e decompostas. Essa molécula ou fragmento será incorporado ao DNA da bactéria através da permuta de bases entre o DNA original e o fragmento absorvido. Caso haja compatibilidade nesta troca, o fragmento passa a fazer parte do material genético da bactéria sendo duplicado e passado durante a reprodução binária.

O processo de transformação foi utilizado em bactérias E. coli, para produção de insulina. Para isso, pedaços de DNA humano, com a sequência que determinava a produção de insulina, foram introduzidos em bactérias que passaram a sintetizar esse hormônio. Atualmente, grande parte da insulina comercializada provém da ação dessas bactérias transgênicas.

Transdução

É quando uma bactéria tem pedaços de seu material genético transportado para outra bactéria, através da ação de vírus bacteriófagos. Para que isso aconteça há necessidade de que, no momento em que novos bacteriófagos são formados, pedaços do DNA bacteriano sejam incorporados ao material genético viral. Com a liberação dos bacteriófagos e o ataque a outra bactéria, os genes bacterianos presentes poderão ser transferidos para o DNA da bactéria agora infectada.

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Isso pode acontecer desde que a ação do material genético infectante proveniente do vírus não promova a destruição da bactéria. Assim, haverá incorporação de fragmentos do material genético. E, ocorrendo sua reprodução assexuada, haverá a formação de uma nova linhagem, modificada.

Conjugação

A conjugação é o tipo de reprodução recombinante mais conhecido. Neste evento, existe a formação de uma ponte ou pelo que conectará duas bactérias. A bactéria que doar seu material genético não sofrerá modificação, mas a receptora sairá desta conjugação modificada. Durante a ligação é transferido, da bactéria doadora, um pedaço de DNA chamado de plasmídio F (de fertilidade) que se recombina com o material genético da bactéria receptora, ocorrendo modificações.

Essa forma de recombinação é a que leva ao surgimento de linhagens de bactérias resistentes à ação de vários tipos de antibióticos, caracterizando a infecção hospitalar.

Fabrício Alves Ferreira
Graduado em Biologia
Equipe Mundo Educação

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