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Cromossomose ciclo celular Me. Rayana Ferreira LAR DOS IDOSOS Os traços de um indivíduo são determinados por genes herdados; Aproximadamente 23 mil genes em 46 cromossomos; Nas células somáticas, os cromossomos aparecem como 23 pares homólogos, formando o número diploide de 46; LAR DOS IDOSOS Walther Flemming 1843–1905 Médico e Biólogo alemão, fundador da citogenética Descobriu uma estrutura celular que era altamente afim a corantes básicos Chamou-a de cromatina Essas estruturas poderiam ser vistas no núcleo em pedaços Molécula de DNA linear Cromossomos (corpos corados) CROMATINA CROMATINA Eucromatina menos corada, consiste em DNA ativo que pode realizar a transcrição; estado distendido; não é uniforme (regiões mais condensadas que outras); genes podem ser expressos ou não; liga-se fracamente com as histonas H1. Google Imagens, 2021. CROMATINA Heterocromatina: mais corada, consiste em DNA bastante condensado, inativo que não pode transcrever os genes; permanece em um estado altamente condensado durante todo o ciclo celular; fortemente ligadas as histonas H1 Google Imagens, 2021. CROMOSSOMOS Os cromossomos são filamentos de cromatina espiralados, presentes no núcleo das células. Formado por pedaços de cromatina que se dobram sobre si e possuem formato de bastonete. Antes da divisão, o cromossomo se duplica e são formadas as cromátides. Empacotamento do DNA Nucleossomo: é a unidade fundamental do empacotamento do DNA; A dupla-fita é enrolada ao redor de um núcleo central de oito histonas; Os nulceossomos são conectados entre si por uma região curta de DNA espaçador; Nesse primeiro nível de compactação do DNA, ainda permite a atividade transcricional; Componentes da Cromatina DNA Proteínas Histonas - H1, H2A, H2B, H3, H4 Proteínas Não-histonas - proteínas que participam da estrutura dos cromossomos; dos processos de replicação e reparo do DNA; da ativação e repressão da atividade gênica. HISTONAS Importantes para as interações dentro e fora do nucleossomo; AC – acetilação, permite que a cromatina fique mais frouxa, o que permite a expressão gênica; P – fosforilação, maior condensação do cromossomo durante divisão celular. Estrutura do cromossomo A função dos cromossomos é: controlar as funções das células; carregar as informações genéticas; Um cromossomo funcional tem três elementos essenciais: um centrômero, um par de telômeros e as origens de replicação; CROMÁTIDES Composta por filamento de DNA formados na duplicação do cromossomo; Pertencem ao mesmo cromossomo: cromátides-irmãs; Separam-se na divisão celular, quando a divisão acaba, o cromossomo volta a possuir apenas um fio de cromatina (cromonema). Benjamin A. Pierce. Genética: um enfoque conceitual, 5. ed. – Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. CENTRÔMERO Constrição primária; Região onde as fibras do fuso se ligam; Divide o cromossomo em duas partes (braços cromossômicos); União das cromátides- irmãs. Benjamin A. Pierce. Genética: um enfoque conceitual, 5. ed. – Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. Existem quatro tipos principais de cromossomos eucarióticos dependendo da posição do centrômero. (Micrografia de Don W. Fawcett/Science Source.) Benjamin A. Pierce. Genética: um enfoque conceitual, 5. ed. – Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. Tipos de Cromossomos Humanos não possuem ! Tipos de Cromossomos telocêntricos: o centrômero está em cima de um dos polos; acrocêntricos: o centrômero bem próximo a uma das extremidades, formando um braço grande e outro muito pequeno; submetacêntricos: o centrômero está um pouco distante do meio. metacêntricos: possuem o centrômero no meio, formando dois braços de mesmo tamanho; TELÔMEROS Complexos de DNA-proteínas localizados nas extremidades dos cromossomos eucarióticos; A telomerase é responsável pela duplicação dos telômeros; A telomerase é um tipo de DNA poliemrase RNA dependente (transcriptase reversa); Ativa principalmente nas células germinativas. Impedem a degradação da extremidade cromossômica; Impedem que os cromossomos se fundam uns aos outros; Evitam a perda de material genético; Sua diminuição tem sido relacionada com a senescência celular e o envelhecimento. Cariótipo vs Cariograma O ciclo celular e a mitose Divisão celular Células Somáticas Células Germinativas MITOSE Regeneração Renovação tecidual Crescimento em organismos multicelulares Reprodução de organismos unicelulares A principal característica da mitose é que as células filhas possuem o mesmo número de cromossomos que a célula mãe. Não ocorre recombinação genética durante o processo, isso é, as células filhas se tratam de cópias da célula mãe. Anthony J.F. Griffiths et, al. Introdução à genética. 11..ed- Rio de Janeiro: Guanabarra Koogan,2016. MITOSE Benjamin A. Pierce. Genética: um enfoque conceitual, 5. ed. – Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. Quiescente Neurônios Hemácias Hepatócitos (estimulo) Interfase: crescimento e desenvolvimento G1: 1ª Fase Crescimento celular Aumento do nº de organelas Intensa síntese de RNA e proteínas Cromossomos Simples Ponto de checagem S: Síntese de DNA Cromossomo é duplicado (cromátides irmãs) Duplicação de centríolos G2: produção de proteínas e criação de organelas Ponto de checagem REGULAÇÃO DO CICLO CELULAR As células normais passam pelo ciclo celular de forma regulada; Esta regulação garante que as células não se dividam sob condições desfavoráveis; O ponto de checagem G1 é o principal ponto de decisão para uma célula; Ciclinas estão entre os mais importantes reguladores do ciclo celular. REGULAÇÃO DO CICLO CELULAR Proteínas-chave; Pontos de checagem (checkpoints); P53: para o ciclo na fase G1; ativa enzima de reparos; ativa a morte celular programada. POSITIVOS quinases dependentes de ciclinas (Cdks) Progressão do clico celular NEGATIVOS proteínas inibidoras de Cdk (CKI) Bloquear fosforilação de proteínas pela quinase e parar o ciclo celular. Prófase Condensação dos cromossomos Nucléolo desaparece Migração dos centrossomos para lado opostos da célula Formação do fuso mitótico Núcleo começa a se desfazer Metáfase Cromossomos alinhados no plano equatorial Máxima condensação Cromossomos ligados a fibra do fuso (microtúbulos) Ponto de checagem Anáfase Inicia com o rompimento das cromátides irmãs Fibras do fuso puxam as cromátides para lados opostos Ocorre separação das cromátides irmãs 1 cópia de DNA para cada lado Telófase Descondensa o DNA Volta o envoltório nuclear Citocinese A reprodução sexuada produz variação genética pela meiose Meiose A reprodução sexuada tem dois processos: O primeiro é a meiose, que gera os gametas, nos quais o número de cromossomos é reduzido à metade; O segundo processo é a fertilização, na qual dois gametas haploides se fundem e restauram o número de cromossomos para sua forma diploide original; Interfase Meiose I (Reducional) Meiose II (Equacional) Meiose I: Separação dos homólogos Meiose II: Separação das cromátides irmãs Prófase I Desaparecimento nucléolo e carioteca Condensação do DNA Centríolos para lados opostos Benjamin A. Pierce. Genética: um enfoque conceitual, 5. ed. – Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. Benjamin A. Pierce. Genética: um enfoque conceitual, 5. ed. – Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. Metáfase I os cromossomos homólogos pareados se dispõem na região mediana da célula; cada cromossomo está preso a fibras de um só polo. Anáfase I o encurtamento das fibras do fuso separa os cromossomos homólogos, que são conduzidos para polos opostos da célula, não há separação das cromátides-irmãs. Telófase I Citocinese separando as duas células-filhas haploides. Prófase II os cromossomos se recondensam; o fuso se forma novamente, e o envelope nuclear novamente se rompe. Meiose II Metáfase II como na mitose, os cromossomos prendem-se pelo centrômero às fibras do fuso, que partem de ambos os polos. AnáfaseII os cinetócoros das cromátides-irmãs se separam e as cromátides são puxadas para os polos opostos Telófase II os cromossomos chegam aos polos do fuso, um envelope nuclear se forma ao redor dos cromossomos e o citoplasma se divide; A citocinese separa as quatro células-filhas haploides, isto é, sem cromossomos homólogos e com a metade do número de cromossomos em relação à célula que iniciou a meiose. Anthony J.F. Griffiths et, al. Introdução à genética. 11..ed- Rio de Janeiro: Guanabarra Koogan,2016. Thompson & Thompson. Genética Médica/ Robert L. Nussbaum, Roderick R. Mclnnes, Huntington F. Willard. 8.ed.-Rio de Janeiro: Elsevier,2016 Benjamin A. Pierce. Genética: um enfoque conceitual, 5. ed. – Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. Google Imagens, 2021. Referências Até a próxima aula !!!Lavf58.45.100