acessoestruturadisciplinasdocentesinformacoescontactoslinks
  Disciplinas > Microbiologia Molecular e Virologia  
 
   
   
Nome Microbiologia Molecular e Virologia
Código  
Departamento DBV
Prof Responsável Filomena Caeiro e Mário Santos
Posição em cursos Mestrado em Biologia Molecular Humana: 1º ano, 1 º sem, Obrigatória
Créditos ECTS: 6
Posição em outros cursos  
Pré-requisitos Conhecimentos gerais nas áreas da Biologia Molecular, Microbiologia, Biologia Celular e Genética
Objectivos

- Fornecer a percepção de que a adaptabilidade é um dos principais factores que caracterizam os microrganismos e a essência do seu sucesso evolutivo. Fornecer uma visão integrada da biologia microbiana com a biologia molecular. Procura-se colocar a tónica na flexibilidade da resposta dos microrganismos a estímulos ambientais, utilizando a linguagem da biologia molecular, a qual é indispensável para o entendimento dos mecanismos sobre os quais se alicerça essa flexibilidade.

- Aquisição de conhecimentos sobre a diversidade e variabilidade existente nos vírus que infectam células eucarióticas.
- Desenvolvimento de capacidades de i) análise da diversidade de estratégias de expressão e de replicação viral na célula hospedeira; ii) análise da diversidade de factores do hospedeiro e ambientais relacionados com a infecciosidade viral; iii) estabelecer padrões comuns a diferentes grupos de vírus


Programa Teórico

Módulo de Microbiologia Molecular
Localização, secreção e direccionamento de proteínas. Estabilidade de proteínas no citoplasma e no periplasma de bactérias Gram-negativas: chaperones, proteases e sua regulação.
Translocação de proteínas através da membrana citoplasmática e inserção de proteínas em membranas: o sistema Sec e o sistema Tat. A via SRP. Biogénese de proteínas da membrana externa de bactérias Gram-negativas.
Proteínas associadas à parede celular: “sorting” e “targeting”.
Secreção de proteínas para o meio extracelular. Sistemas de secreção do tipoI, II, III, IV e V.
Relações evolutivas entre sistemas de exportação de proteínas e componentes de apêndices macromoleculares proteicos: montagem de fímbrias e flagelos
Transdução de sinais e mecanismos adaptativos em bactérias. A quimiotaxia como paradigma de transdução de sinais em bactérias.
Regulação hierárquica do transporte e utilização de fontes de carbono e azoto: os sistemas PTS e Ntr.
Comunicação celular e interacções com outros organismos: sinais de comunicação celular bacterianos, sensores de quorum e estratégias populacionais.
Divisão celular e diferenciação. Etapas moleculares na formação de endósporos
Regulação da bioluminescência em Vibrio. Conjugação em Agrobacterium tumefaciens.

Módulo de Virologia
A Virologia como ciência recente versus o “conhecimento” dos vírus desde a antiguidade.
A natureza dos vírus. Possíveis definições de vírus, organismo e vida.
Cronologia e impactos das principais descobertas em Virologia.
Discussão sobre algumas das metodologias utilizadas no estudo dos vírus.
Propriedades das partículas virais. Classificação e taxonomia dos vírus.
Variabilidade genética dos vírus: causas de variabilidade genética, e suas relações com os diferentes tipos de genoma viral. Diferentes tipos de mutantes virais.
Definição de quasiespécie. Partículas defectivas interferentes (D.I.), sua origem e propriedades.
Vírus com genoma segmentado e com genoma multipartido e estratégias de infecção e de replicação utilizadas.
Interacções genéticas entre vírus e entre vírus e respectivas células hospedeiras.
Metodologias utilizadas no estudo e identificação de genes virais.
Estudo de diversas famílias de vírus (1), aprofundando para cada uma delas, os seguintes aspectos: propriedades e estrutura do virião, estratégias de replicação e de expressão na célula hospedeira. Referência aos principais representantes de cada grupo estudado e às suas interacções com o/s hospedeiro/s naturais; possíveis estratégias de combate à sua propagação.
Epidemiologia de algumas doenças virais.
Os vírus como vectores de expressão.
Vacinas. Perspectivas futuras da Virologia.

(1) Grupos de vírus estudados com maior detalhe: Picornaviridae, Togaviridae, Flaviviridae, Coronaviridae, Rhabdoviridae, Paramyxoviridae, Orthomyxoviridae, Filoviridae, Bunyaviridae, Arenaviridae, Reoviridae, Retroviridae, Hepadnaviridae, Papovaviridae, Adenoviridae, Herpesviridae e Poxviridae.



Programa Prático


Módulo de Microbiologia Molecular
Genes que afectam a adsorção de um vírus bacteriano ao seu hospedeiro
Adsorção reversível e irreversível~
Caracterização do operão YukE por mutagénese insercional. Avaliação da expressão génica por fusões a lacZ.
Secreção e actividade (in vivo e in vitro)de uma endolisina fágica

Bibliografia:
(1) São-José, C., Parreira, R., Vieira, G. and Santos, M.A. (2000). The N-terminal region of the Oenococcus oeni bacteriophage fOg44 lysin behaves as a bona fide signal peptide in E. coli and as a cis-inhibitory element, preventing lytic activity on oenococcal cells. J. Bacteriol., 182: 5823-5831
(2)-São-José, C., Baptista, C. and Santos, M.A. (2004). A Bacillus subtilis operon encoding a membrane receptor for bacteriophage SPP1. J Bacteriol. 186: 8337-46

Módulo de Virologia
Cultura de células animais
Produção e titulação de vírus em culturas celulares.
Extracção, purificação e análise de um genoma viral (a partir do virião e de células infectadas).
Expressão do genoma viral in vivo (em células infectadas) e in vitro (em sistemas de tradução); análise dos polipéptidos virais.

Bibliografia:
(1) Caeiro, F. (1998). “Virologia – Trabalhos Práticos”. Ed. Associação dos Estudantes da Faculdade de Ciências de Lisboa.

Resultados Expectáveis • Conhecimento da diversidade dos vírus eucarióticos
• Compreensão das estratégias de expressão dos principais grupos de vírus eucarióticos
• Análise das relações dos vírus com os respectivos hospedeiros
• Identificação de processos desenvolvidos para o escape ao sistema imunológico do hospedeiro
• Reconhecimento das actuais problemáticas da Virologia
• Capacidade de desenvolver trabalho laboratorial com autonomia e espírito crítico•
Literatura aconselhada

A. Microbiologia Molecular

1. Deuerling, E. and Bukau, B. (2004). Chaperone-assisted folding of newly synthesized proteins in the cytosol. Critic. Rev. in Biochem and Mol. Biol. 39: 261-277.
2. Gottesman, S. (1999). Regulation by proteolysis: developmental switches. Curr. Opin. Microbiol. 2: 142-147
3. Takastii G. and K. Nakahigashi (1999). Regulation of the heat-shock response. Curr. Opin. Microbiol. 2: 153-158
4. Ruiz N. and T.J. Silhavy (2005). Sensing external stress: watchdogs of the Escherichia coli cell envelope. Curr. Opin. Microbiol. 8: 122-126
5. Ades, S.E. (2004). Control of the alternative sigma factor SigE in E. coli. Curr. Opin. Microbiol. 7: 157-162
6. Mori H. and K. Ito (2001). The Sec protein-translocation pathway. Trends in Microbiol. 9: 494-500
7. Palmer T., Sargent, F. and B.C. Berks. (2005). Export of cofactor-containing proteins by the bacterial Tat pathway. Trends in Microbiol. 13: 175-180
8. Sauer F.G. et al. (2000). Chaperone-assisted pilus assembly and bacterial attachment. Curr. Opin. Structural Biol. 10: 548-556
9. Hernday A. et al. (2002). Self-perpetuating pili switches in bacteria. PNAS 99: 16470-16476
10. Bos M.P. and Tommassen J. (2004). Biogenesis of the Gram-negative bacterial outer membrane. Curr. Opin. Microbiol. 7: 610-616
11. Navarre W.W. and O. Schneewind (1999). Surface proteins of Gram-positive bacteria and mechanisms of their targeting to the cell envelope. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 63: 174-229
12. Andersen C., C. Hughes and V. Karonakis. (2000). Chunnel vision. Embo Rep. 1: 313-318
13. Kostakioti M. et al. (2005). Mechanisms of protein export across the bacterial outer membrane. J. Bacteriol. 187: 4306-4314
14. Macnab R.M. (2003). How bacteria assemble flagella. Ann. Rev. Microbiol. 57: 77-100
15. Henderson I.R., Navarro-Garcia F. and J.P. Nataro (1998) The great escape: structure and function of the autotransporter proteins. Trends in Microbiol. 6: 370-378
16. Lai E-M and C.I. Kado (2000). The T-pilus of Agrobacterium tumefaciens. Trends in Microbiol. 8: 361-369
17. Jacob-Dubuisson F., C. Locht and R. Antoine. (2001). Two-partner secretion in Gram-negative bacteria: a thrifty, specific pathway for large virulence proteins. Mol. Microbiol. 40: 306-313.
18. Thanabalu T. et al. (1998). Substrate-induced assembly of a contiguous channel for protein export from E. coli: reversible bridging of an inner membrane translocase to an outer membrane exit pore. EMBO J. 17: 6487-6496
19. Sandkvist M. (2001). Biology of type II secretion. Mol. Microbiol. 40: 271-283
20. Tampakaki A.P. et al. (2004). Conserved features of type III secretion. Cellular Microbiol. 6: 806-816
21. Buttner D. and U. Bonas. (2002) Port of entry- the typeIII secretion translocon. Trends in Microbiol. 10: 186-192
22. Christie P.J. (2001). TypeIV secretion: intercellular transfer of macromolecules by systems ancestrally related to conjugation machines. Mol. Microbiol. 40: 294-305
23. Amster-Choder O. (2005) The bgl sensory system: a transmembrane signaling pathway controlling transcriptional antitermination. Curr. Opin. Microbiol. 8: 127-134
24. Plumbridge J. (2002). Regulation of gene expression in the PTS in E. coli: the role and interactions of Mlc. Curr. Opin. Microbiol. 5: 187-193
25. Bren A. and M. Eisenbach (2000). How signals are heard during bacterial chemotaxis: protein-protein interactions in sensory signal propagation. J. Bacteriol. 182: 6865-6873
26. Parkinson, J.S., P. Ames and C.A. Studdert. (2005). Collaborative signaling by bacterial chemoreceptors. Curr. Opin. Microbiol. 8: 115-121
27. Ninfa A.J. and M.R. Atkinson. (2000). PII signal transduction proteins. Trends in Microbiol 8: 172-179
28. Carballido-López R. and Jeff Errington (2003). A dynamic bacterial cytoskeleton. Trends in Cell Biol. 13: 577-583
29. Graumann P.L. (2004). Cytoskeletal elements in bacteria. Current Opin. Microbiol. 7: 565-571
30. Shih Y-L., T. Le and L. Rothfield (2003). Division site selection in E. coli involves dynamic redistribution of Min proteins within coiled structures that extend between the two cell poles. PNAS 100: 7865-7870
31. Weiss, D.S. (2004). Bacterial cell division and the septal ring. Mol. Microbiol. 54: 688-697
32. Piggot P.J. and D.W. Hilbert (2004). Sporulation of Bacillus subtilis. Curr Opin. Microbiol. 7: 579-586
33. Msadek T. (1999) When the going gets tough: survival strategies and environmental signaling networks in Bacillus subtilis. Trends in Microbiol. 7: 201-207
34. Kroos L. et al. (1999). Control of sigma factor activity during B. subtilis sporulation. Mol. Microbiol. 31: 1285-1294
35. Lyon G.J. and R.P. Novick (2004). Peptide signaling in Staphylococcus aureus and other Gram-positive bacteria. Peptides 25: 1389-1403
36. Chen G. et al. (2004).Quorum sensing antiactivator TraM forms a dimmer that dissociates to inhibit TraR. Mol. Microbiol. 52: 1641.1651
37. Henke J.M. and B.L. Bassler. (2004). Bacterial social engagements. Trends in Cell Biol. 14: 648-656

B Virologia

Burlesson, F. G., Chambers, T. M. and Wiedbrauk, D. L. (1992). “Virology. A Laboratory Manual”. Academic Press, Inc.

Cann, A. J. (1997). “Principles of Molecular Virology”. Academic Press, Inc.

Ferreira, W. F. C. e Sousa, J. C. F. (2001). “Microbiologia”. Volume 3. LIDEL – Edições técnicas, Lda.

Fields, B. N., Howley, P. M., Griffin, D. E., Lamb, R. A., Martin, M. A., Roizman, B., Straus, S. E., Knipe, D. M. (2001). “Fields-Virology”. 4th edition. Volumes 1 and 2. Lippincott Wiliams & Wilkins Publishers.

Flint, S. J., Enquist, L. W., Krug, R. M., Racaniello, V. R. and Skalka, A. M. (2000). “Principles of Virology.

Molecular Biology, Pathogenesis, and Control”. ASM Press.

Flint, S. J., Enquist, L. W., Krug, R. M., Racaniello, V. R. and Skalka, A. M. (2004). “Principles of Virology.
Molecular Biology, Pathogenesis, and Control”. 2nd edition. ASM Press.

Freshney, R. I. (1987). “Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique”. 2nd edition. Wiley-Liss.

Harper, D. R. (1998). “Molecular Virology”. 2nd edition. BIOS Scientific Publishers.

Levine, A. J. (1992).”Viruses”. Scientific American Library.

Singer, M. & Berg, P. (1997).”Exploring Genetic Mechanisms”. University Science Books. Sausalito,

Avaliação Exame final e Relatórios individuais de dois trabalhos práticos (um trabalho de Microbiologia Molecular e um trabalho de Virologia).
Página Web da Disciplina