Micro

• Classificar os seres vivos é de extrema importância para o estudo dos organismos, pois podemos conhecer a sua história evolutiva e distribuição pelo planeta

  
• Com o avanço dos estudos filogenéticos, foi possível adotar-se um novo sistema de classificação, proposto por Carl Woese em 1977, que classifica os seres vivos em três domínios: Bacteria, Archaea e Eukarya

  
• Ribossoma


  Organito não revestido de membrana unitária, que é formada pela subunidade maior (32 proteínas - proteínas L + 23S) ou menor (21 proteínas - proteínas S + RNA 16S e 5S), e cada uma das subunidades é uma associação entre DNA e proteínas
• Para produzir um ribossoma na célula são necessários pelo menos 97 genes (32 + 23 + 21 + 16 + 5)
• Os genes que codificam os RNA ribossomais distinguem-se dos demais por não serem traduzidos (o transcrito é o produto final)
• Filogenia


  Feita comparando as sequências do gene ribossomal que codifica para o RNA ribossomal existente na subunidade menor (16S para procariotas, 18S para eucariotas)
• As mitocôndrias têm DNA e RNA ribossomal 16S, o que confirma a teoria endossimbiótica
• Os organismos termófilos (Thermotoga, Thermodesulfobacterium e Aquifex) localizam-se filogeneticamente muito perto do LUCA (Last Universal Common Ancestor), o que indica que são descendentes atuais dos ramos filogenéticos de bactérias que terão surgido mais cedo na história evolutiva
• As bactérias Gram positivas são filogeneticamente mais coerentes do que as Gram negativas, uma vez que as positivas se encontram todas representadas num único ramo
• O aparecimento da membrana externa durante a evolução das bactérias conferiu uma vantagem do ponto de vista evolutivo às Gram negativas, na medida em que houve uma radiação adaptativa
• Ao comparar os RNAs ribossomais nos domínios Archaea e Eukarya, há pelo menos uma posição no rRNA que é igual em todos eles, uma vez que se ramificam de um mesmo ponto
• Anton van Leeuwenhoek


  Mercador de tecidos que usava lentes para observar as fibras dos seus tecidos e construiu mais de 250 microscópios, com os quais observou microrganismos
• Louis Pasteur


  Demonstrou que as fermentações são o resultado de atividades microbianas e que não existe geração espontânea, mas que os organismos provêm de outros pré-existentes nas poeiras do ar
• Robert Koch


  Definiu os postulados de Koch, que estabelecem os princípios relacionados com os agentes que estudou
• Sergei Winogradsky


  Descobriu organismos capazes de extrair energia a partir de compostos inorgânicos, nomeadamente bactérias oxidantes do enxofre

  
• Martinus Beijerinck


  Descobriu o primeiro vírus e observou-o em microscópio
• Quimiolitotrofia


  Capacidade de extrair energia a partir de compostos inorgânicos

  
• Sergei Winogradsky descobriu organismos capazes de extrair energia a partir de compostos inorgânicos, nomeadamente bactérias oxidantes do enxofre

  
• Estes organismos cresciam num meio onde não existia carbono, o que permitiu concluir que eram organismos autotróficos (fixavam CO2)
• Organismos quimiolitotróficos


  Utilizam o enxofre como fonte de energia e utilizam CO2 como fonte de carbono (autotróficos)
• O aceitador de eletrões (da oxidação do enxofre) é o oxigénio, ou seja, estes organismos têm cadeias respiratórias aeróbias, dando origem à água
• Martinus Beijerinck descobriu o primeiro vírus e observou-o em microscópio e, para além disso, desenvolveu um conjunto de métodos para o isolamento seletivo
• Martinus Beijerinck inoculou amostras de solo num meio que não tinha fonte de azoto (isolamento seletivo – meio sem um nutriente, neste caso o azoto)
• Como não existe nenhum organismo capaz de se multiplicar na ausência de azoto, percebeu que as bactérias que sobreviveram fixavam azoto do ar (organismos diazotróficos)
• Carl Woese e George Fox em 1977 propõem a existência de um grupo de procariotas filogeneticamente distintos do que nós conhecemos – as Archaeas

  
• Hibridação in situ usando corantes florescentes como marcadores


  1. Utiliza-se um oligonucleótidos (15-20 nucleótidos) que estão marcados na extremidade com um fluoróforo que emite uma determinada cor

  2. Este oligonucleótidos é complementar com uma região específica do RNA ribossomal que existe numa determinada espécie bacteriana

  3. Se a sonda hibrida a sequência complementar, as regiões onde a sonda se liga emitem fluorescência, indicando quais as bactérias que são dessa espécie
• Em 1987, foi possível extrair DNA total, e tirando partido do PCR, amplificar o gene que codifica para um RNA ribossomal 16S
• Em 1992 descobriram Archaeas marinhas e em 1995 fez-se a primeira sequenciação do genoma
• A partir daí foram também desenvolvidos grandes estudos metagenómicos (sequenciam genomas completos existentes em amostras mistas) e o número de genomas sequenciados de diferentes espécies de bactérias já ultrapassou os 10000

  
• Atualmente, em vez de amplificar um gene para sequenciar e fazer uma filogenia, eu tenho o genoma sequenciado e posso utilizá-lo para ir buscar os genes que eu quiser para fazer a filogenia (um ou vários ao mesmo tempo)
• Hoje em dia é muito fácil fazer filogenias multigénicas que utilizam diferentes genes que sejam marcadores filogenéticos
• Estas técnicas permitem-nos saber quais os genes que podem ter sido sujeitos a processos de transferência horizontal
• Os microrganismos representam a maior parte da diversidade existente
• Razão para a grande diversidade de microrganismos


  São mais simples estruturalmente por isso foi mais fácil a sua diversificação, e os procariotas tiveram todo o tempo do mundo para evoluírem e diversificarem
• A percentagem de oxigénio também é um fator a ter em conta, a sua existência deu-se com o aparecimento das cianobactérias, até aqui, todos os organismos que se desenvolveram neste período, eram anaeróbios
• Contrariamente aos procariotas superiores, em que existem "reconstruções filogenéticas", nos eucariotas superiores há filogenias que nós podemos aceitar como verdadeiras que se baseiam na anatomia comparada, por exemplo, do registo fóssil que existe

  
• Os procariotas não deixaram registo fóssil durante os milhares de anos que passaram (com algumas exceções), e portanto, não conseguimos ter uma validação real das filogenias, daí o termo mais correto a ser utilizado são "reconstruções filogenéticas"

  
• Estromatólitos


  • Rocha fóssil formada por atividades de microrganismos em ambientes aquáticos

  
• As cianobactérias tiveram um papel fundamental na modelação geológica da crosta terrestre, na medida em que a consoante o oxigénio ia aumentando na atmosfera, foi havendo oxidação de ferro que estava em solução, formando-se camadas de estratos de compostos com ferro oxidado, que iam alternando com depósitos não oxidados
• Atualmente também se utilizam fósseis moleculares, ou seja, moléculas que foram identificadas por espectrometria de massa em estratos geológicos, e ao reconstruir-se a sua estrutura, identificaram-se semelhanças com outras moléculas que existem na atualidade