plasmídeos

**Definição e estrutura:** Plasmídeos são pequenos elementos de DNA circulares e de fita dupla encontrados principalmente em bactérias. Têm origem de replicação própria e se replicam independentemente do cromossomo bacteriano. Não são necessários para a sobrevivência básica, mas conferem vantagem seletiva em certas condições. Algumas bactérias (p. ex., Borrelia burgdorferi) têm plasmídeos lineares. Leveduras e outros eucariotos também podem abrigar plasmídeos.

**Transferência: conjugação (o principal mecanismo dos plasmídeos)** - Requer um pilus sexual (F), codificado pelos genes tra no plasmídeo F (de fertilidade). - F+ (doadora) x F− (receptora): o plasmídeo F é transferido, e a receptora se torna F+. O cromossomo geralmente NÃO é transferido. - Célula Hfr (recombinação de alta frequência): o plasmídeo F está integrado ao cromossomo. A conjugação transfere DNA cromossômico, e a receptora raramente se torna F+, porque a transferência geralmente é incompleta. - Célula F' (F linha): o plasmídeo F é excisado de forma imprecisa e carrega um fragmento de DNA cromossômico. A transferência desse plasmídeo fornece genes bacterianos à receptora. - Os plasmídeos também podem ser transferidos por transformação (captação de DNA nu). A transdução ocasionalmente também transporta plasmídeos, mas isso é cobrado com menos frequência.

**Principais tipos e exemplos clínicos** - **Plasmídeos R (de resistência):** carregam genes de resistência a antibióticos, como β-lactamases, enzimas modificadoras de aminoglicosídeos e bombas de efluxo. Podem carregar vários genes de resistência ao mesmo tempo, de modo que a resistência a múltiplos fármacos pode ser transferida em um único evento de conjugação. Exemplos incluem os genes de ESBL e de carbapenemases (p. ex., KPC) em Enterobacterales e vanA em VRE. - **Plasmídeos de virulência** codificam toxinas e outros fatores de virulência: - Bacillus anthracis: pXO1 (toxina: antígeno protetor, fator edematogênico, fator letal) e pXO2 (cápsula) - Clostridium tetani: tetanospasmina - ETEC: toxinas termolábil (LT) e termoestável (ST) - Yersinia: Yops - Shigella e EIEC: plasmídeo de invasão - **Plasmídeos Col** codificam bacteriocinas, que matam bactérias concorrentes. - **Plasmídeos metabólicos ou degradativos** codificam enzimas para degradar substratos incomuns (p. ex., tolueno em Pseudomonas).

**Comparação com outros elementos móveis** - **Transposons ("genes saltadores")** movem-se de um sítio de DNA para outro. Podem se integrar a plasmídeos e transportar genes de resistência entre plasmídeos e cromossomos. - **Bacteriófagos** carregam os genes de toxinas do grupo da conversão lisogênica. O mnemônico é "ABCDEFG": toxina Shiga-like (EHEC), toxina Botulínica (C. botulinum), toxina da Cólera, toxina Diftérica, toxina Eritrogênica (S. pyogenes) e outras. Essas são codificadas por fagos, não por plasmídeos. - Observe as toxinas bacterianas codificadas por plasmídeos: toxina tetânica, LT/ST da ETEC e as toxinas de B. anthracis.

**Importância na biotecnologia:** Os plasmídeos são os vetores essenciais da tecnologia do DNA recombinante. - Um vetor de clonagem contém uma origem de replicação, um marcador de seleção (geralmente resistência a antibiótico) e um sítio múltiplo de clonagem (MCS) com sítios para enzimas de restrição. - Um gene exógeno é inserido usando enzimas de restrição e DNA ligase para produzir DNA recombinante. O plasmídeo é então transformado em bactérias e selecionado em placas com antibiótico. - A triagem azul-branca (lacZ) identifica bactérias com insertos. As colônias brancas têm o inserto, que interrompe o lacZ. - Usados para produzir insulina recombinante, hormônio do crescimento e vacina contra hepatite B (em leveduras). Também usados em vacinas de DNA e em alguns vetores de terapia gênica.

**Pontos essenciais** 1. Plasmídeos carregam genes não essenciais (resistência e virulência) e se replicam independentemente. 2. A conjugação usa o pilus F. O cruzamento F+ x F− transfere apenas o plasmídeo, e o cruzamento Hfr transfere genes cromossômicos. 3. A resistência mediada por plasmídeos se dissemina horizontalmente, de modo que uma única transferência pode conferir resistência a muitos fármacos. 4. Plasmídeos são os vetores de clonagem padrão em biologia molecular.