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BIOLOGIA CELULAR RAÍRA ZUCOLOTO VIEIRA rairazucoloto@gmail.com Resumo de Biologia celular: Primeira avaliação BIOMEMBRANAS ASPECTOS GERAIS o Separação do meio interno e externo Permeabilidade seletiva o Passam: gases, moléculas hidrofóbicas e moléculas polares pequenas o Não passam: moléculas polares grandes (glicose, aminoácidos) e moléculas carregadas o Reconhecimento celular o Formação e compartimentalização das organelas membranosas para que possa ocorrer processos celulares Bicamada lipídica, onde encontram se proteínas, carboidratos, colesterol e glicolipidios (modelo mosaico fluico Em grande quantidade o carboidrato é chamado de glicocálix Possível ver apenas na microscopia eletrônica Estabilidade: mantida por interações hidrofóbicas e Van der Walls Mantém sua arquitetura mesmo com variações de pH e força iônica do ambiente externo Proteínas inseridas: meio interno-folheto A fluidez da membrana depende da natureza química da cauda dos fosfolipidios, mobilidade dos fosfolipideos, e da temperatura. LIPÍDIOS FOSFOLIPIDIOS O Fosfolipídios (constituído por radical, fosfato, glicerol e ácidos graxos) O Quando a cauda de ácidos graxos apresenta insaturação, há uma dobra nela o Fosfolipidios se unem espontaneamente formando um fluido bidimensional. Ao ser rompida, se refaz o Arranjo importante no sentido energético, fácil ou difícil passar Composição das caudas (apolares) a) Longas (número de carbonos): - fluidez b) Curtas: + fluidez c) Saturadas: - fluidez d) Insaturadas: + fluidez (influencia na capacidade de agrupar-se e na fluidez). o Temperatura: os ácidos graxos apresentam ponto de fusão, com um transição de fase ou chamada também de temperatura de transição. Movimento de Flip-Flop: movimenta entre os fosfolipideos de camadas diferentes. Caminham lateralmente ou cima-baixo o Não pode ter proteína intrínseca, precisa de cálcio- enzima especifica. o É facilitado pelas flipases, flopases (ATP), e flip-flopase (ativada por cálcio). 1 ESFINGOLIPÍDEOS (ESFINFOMIELINA) o não apresenta glicerol o Cabeça polar e duas caudas apolares COLESTEROL o Reduz a rotação dos ácidos graxos, tornando a região menos deformável, reduzindo a permeabilidade da bicamada a pequenas moléculas solúveis em água. o Menos fluida e menos solúvel. GLICOLIPÍDEOS o Grupamento de açúcar são adquiridos no Complexo de Golgi. o Quando juntos a glicoproteínas (oligossacarídeos e polissacarídeos) formam o glicocálice o Tipos: Cerebrosídeos e Gangliosideos PROTEÍNAS o Receptoras (reconhece; endocitose, hormonal, anticorpos o Ligantes (ancoram o citoesqueleto á matriz -integral) o Enzimas (variedade de papeis-ATPases) o Estruturais (formam junções com células) INTRINSECAS OU INTEGRAIS (70%) o Estão fortemente associadas aos lipídios o Só são extraídas com "destruição" da bicamada lipídica o Anfipáticas, atravessam a camada o Unipasso ou multipasso (vezes que passam pela membrana) PERIFÉRICAS OU EXTRINSECAS (30%) o Estão presas às superfícies externa ou interna da membrana por pontes de H ou ligações iônicas o Podem ser extraídas com soluções iônicas ou extremos de Ph o Transporte: carreadoras ou canais, ancoras, receptoras e catalisadoras TRANSMEMBRANA o As proteínas transmembranas são anfipáticas (possuem parte apolar e outra polar). As proteínas não estão ancoradas e imóveis, elas se difundem ao longo do plano da membrana, e o colesterol auxilia nessa mobilidade na membrana. 2 ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA GLICOCÁLICE Virados para a parte externa da membrana, o Proteção mecânica e química o Por causa dos ácidos siálicos de oligossacarídeos (-), atrai cátions do meio extracelular (Na+) o Especificidade do sistema ABO o Reconhecimento e adesão celular ( ligar com patógenos) o Atividade enzimática o Receptar hormônios o Isolar eletricamente (bainha de mielina). o Ligar algumas toxinas, bactérias e vírus aos oligossacarídeos MICROVILOSIDADES São projeções digitiformes que aumentam a área da superfície apical da célula CÍLIOS Estruturas móveis capazes de mover líquidos e partículas ao longo de superfícies epiteliais ESTEREOCÍLIOS São microvilosidades longas e imóveis que facilitam a absorção LIPOSSOMOS Bicamada lipídica sintética o Produzida na forma de vesículas esféricas o É hidrofílico no meio interno e, no meio externo é hidrofóbico, podendo manipulá-lo de acordo com a característica da célula alvo (é necessário saber como é a membrana) o Quando mudamos de temperatura mudamos os tipos de ligação afetando a fluidez da membrana 3 CITOESQUELETO Fator de distinção entre células procarióticas e eucarióticas, já que as primeiras não o têm e as segundas têm. Integridade estrutural da célula, alterações na forma, movimentação celular, transporte de organelas e outras estruturas e, participação nas junções célula-célula e célula-matriz CONSTITUINTES DO CITOESQUELETO MICROFILAMENTOS OU FILAMENTOS DE ACTINA(6-8 NM DE DIÂMETRO) São formados por actina, encontrada no citoplasma (globular-G) o Localização: citoplasma o Actina G: monômeros assimétricos o Actina F: filamentos helicoidais (favorecido pela ligação de actina com ATP) A actina pode ser encontrada livre ou em filamento, e na estrutura da proteína há uma fenda que acomoda a molécula de ATP, por conta da velocidade uma extremidade entra mais monômero que outra- Instabilidade dinamica o Farpada: entrada de monômeros facilitada (+) o Penetrante: saída de monômeros facilitada (-) o Monômeros tem que estar ligados a ATP para serem incorporados o Quando a célula for sinalizada extracelularmente os filamentos polimerizados podem se despolimerizar para promover a facilidade de adaptação do citoesqueleto a tal fator. o Proteínas acessórios intervém na dinâmica dos filamentos de actina. FUNÇÕES I. manutenção da integridade da célula II. formação de microvilosidades e estereocílios III. associações com junções celulares IV. transporte de vesículas e macromoléculas V. contração, a alteração da forma VI. formação de prolongamentos envolvidos na fagocitose VII. locomoção celular FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS (8-10 nm de diâmetro) o Grupo variado de proteínas: citoqueratina, vimentina, neurofilamentos, proteínas ácidas gliais e laminas nucleares o Garantem resistência mecânica o Estabilidade na forma celular o Participação na regulação da expressão gênica o Participam das junções celulares o Divisão celular MICROTÚBULOS (25 NM DE DIÂMETRO) o Constituído por proteína tubuluinas alfa e beta (agrupamento: protofilamento) o Distribuição, normalmente, perto dos centrossomos 4 o Alfa e beta formam hetero dímeros. Esses heterodímeros vão se associar formando um protofilamento com uma extremidade positiva e uma extremidade negativa. Esses protofilamentos vão se juntar em 13 e vão formarão microtúbulo. Polimerização o Crescimento: capa de gtp Despolimerização o Encurtamento: hidrolise do gtp em gdp, desestabilização. o Centro de organização do microtubulos: centrossomo (centríolos) processo de nucleação Processo de nucleação o Proteína acessoria: gama tubulina o Crescimento a partir do processo de nucleação o Formação de centrossomos: conjunto de 2 centríolos(9 trincas de microtúbulos fundidos unidas por nexina(auxiliam na divisão celular) o Associação com proteínas motoras(transporte intercelular): cinesinas (- para +, anterógrado) e dineínas(+ para -, retrógado) Estabilização de microtúbulos por proteínas associadas o (MAP-1, MAP-2 e TAU) o Drogas antimitóticas que atuam nos microtúbulos: Colchicina/colcemid/vincristina/vimblastina(impedem a polimerização dos dímeros de tubulina) e taxol(impede a despolimerização dos microtúbulos) CÍLIOS o Projeções de membrana plasmática com 0,25µm - feixe de microtúbulos o Células livrespromovem a locomoção, e fixas geram a movimentação de fluidos ou mucos na superfície celular, como no trato respiratório e na tuba uterina. o Axonemas são feixes microtubulares estáveis de cílios e flagelos. FLAGELOS o longos (200µm) o movimentos ondulatórios o unitários o protozoários e espermatozoides 5 JUNÇÕES CELULARES União ente célula e elementos da estrutura celular, principalmente nas células epiteliais, ajuda na formação do tecido e órgãos. Proteínas e glicoproteínas de adesão transmembrana (CAM) Localização o Mp lateral: citoplasma apical/mediano/ basal (1,2, 3 complexo unitivo) o Mp lateral: citoplasma apical (região de cima=1) o Mp lateral: citoplasma apical/ mediano JUNÇÕES CÉLULA Á CÉLULA JUNÇÃO DE OCLUSÃO o Junção celular que forma um cinturão ao redor de células epiteliais, unindo-as lateralmente o 3+ fileiras paralelas interligadas; ZO1, ZO2, ZO3 (proteínas associadas ligadas ao citoesqueleto) o Composição: proteínas transmembrana multipasso claudinas e ocludinas. o Interação extracelular e intracelular (interação Zona de oclusão e actina) Função o Barreira contra transporte paracelular (controla difusão de pequenas moléculas e ions) o Interliga células o Mantem a polaridade o Estabelece barreiras (total ou parcial) JUNÇÃO DE ADESÃO Formam um cinturão sub-apical nas células epiteliais ou descontínuas, como nas células musculares cardíacas e epitélio glandular. Necessária a presença de cálcio =contração, fibras cardiacas Função o Manutenção da adesão entre as células; o formação e manutenção da estrutura e função das outras junções intercelulares o reconhecimento celular Composição: composta de proteínas de ancoragem(E-caderinas) que conectam os filamentos de actina do citoesqueleto das células através de proteínas de ancoramento intracelular(cateninas) CATENINAS: placoglobina, alfa beta catenina, alfa actenina e vinculina. 6 DESMOSSOMOS o Fechamento pountual o São junções puntiformes distribuídas irregularmente abaixo das junções de adesão Função o São junções mais fortes que garantem grande resistência mecânica o São abundantes em tecidos sujeitos a severo e constante estresse mecânico: epiderme (tecido epitelial-doenças de pele), estrato espinhoso Composição: filamentos intermediários (queratina, desmina ou vimentina), que se associam, mediados por placas discoidais (parte escura) (desmoplaquina I e II e placoglobina), às proteínas juncionais do desmossomo da família das caderinas (desmogleína I, desmocolinas I e II) (parte clara). o Não interfere na permeabilidade JUNÇÃO COMUNICANTE o Especialização de membrana contendo canais hidrofílicos intercelulares que interligam o citoplasma das células adjacentes o células epiteliais de revestimento e glandulares, musculares lisas, cardíacas e nervosas Funções o Canais (conéxons) que permitem passagem de pequenas moléculas e ions, citoplasma ao outro. o Conéxons: possuem a capacidade de abrir e fechar. Se fecham quando a concentração de Ca do citosol está alta ou diminuição do pH do citosol. o Podem passar de um estado de pouca permeabilidade a um estado de grande permeabilidade e, desse modo, abrem ou fecham a comunicação entre as células As células estão acopladas elétrica e metabolicamente Podem coordenar e ampliar a resposta de grupo celulares a estímulos fisiológicos Composição: são constituídos por proteínas transmembranas (conexinas) que formam canais cilíndricos ocos que se comunicam JUNÇÕES CÉLULAS-MATRIZ EXTRACELULAR HEMIDESMOSSO Desmossomo pela metade Podem ser encontrados em células basais da epiderme, células da córnea, no urotélio e nas glândulas(se encontra sempre nas células epiteliais) Função o Estabelece junção entre as células e a lâmina basal Composição: proteínas transmembranas do tipo integrinas, que se conectam aos filamentos intermediários de queratina através da placa discoidal (MIC) Liga-se à integrina a rede de colágeno do tipo IV através da lâmina basal (MEC) 7 INTEGRINAS o Proteína transmembrana de adesão célula-matriz capaz de transmitir sinais em ambas as direções o Ativam vias de sinalização intercelular o Quando presentes nos hemidesmossomos atuam como receptores de proteínas da matriz extracelular LÂMINA BASAL Local de inserção estrutural para as células epiteliais suprajacentes e para o tecido conjuntivo subjacente; circunda células musculares, células adiposas e de Schwann Composição: fibras de colágeno (IV e VII), glicosaminoglicanos, proteoglicanos e glicoproteínas (fibronectina e laminina). Funções: inserção estrutural; compartimentalização; filtração; esqueleto tecidual; regulação e sinalização JUNÇÃO DE ADESÃO FOCAL o Estabelece junção entre as células e meio extracelular de forma dinâmica e regulável o Locais de detecção e transdução de sinais. o São capazes de detectar forças contráteis ou alterações no citoso Composição: proteínas transmembranas do tipo integrina que se conectam a talina, que conecta-se diretamente aos microfilamentos ou indiretamente pela vinculina. Voltado para a matriz extracelular, a integrina liga-se a rede de colágeno do tipo XVII, fibronectina, laminina e vitronectina(elementos da lâmina basal) SELECTINA o Proteína transmembrana que se liga á carboidrato (lectina) o Medeia interações célula com célula na corrente sanguínea. Função: resposta inflamatória e coordenação de tráfego de leucócitos. 8 ENVOLTÓRIO NUCLEAR o Também conhecido envelope nuclear, estrutura diferencial de células eucariontes o Determina forma do núcleo o Organização e proteção do material genético o Separa processos de transcrição e tradução (DNA→RNA, e vice-versa) o Barreira seletiva de proteínas e ions entre núcleo e citoplasma Núcleo: nucleoplasma (dna e rna dispersos) HIPÓTESE DO ENVOLTÓRIO NUCLEAR Sintese de proteínas da célula procarionte→ Invaginação da membrana plasmática (dupla membrana)→ Termina de envolver o DNA (forma o núcleo) o Os ribossomos são contínuos ao núcleo, formando cisternas do reticulo endoplasmático rugoso nos eucariontes (continuidade da membrana nuclear externa) 9 ESTRUTURA DO ENVOLTÓRIO NUCLEAR Formado por; o 2 membranas concêntricas: Membrana nuclear interna e externa o Complexo poro o Espaço perinuclear o Continuo com o reticulo endoplasmático rugoso. MEMBRANA NUCLEAR INTERNA o Composição: lipoproteica, rica em proteínas de ancoragem o Receptores: Proteinas integrais P58 ou LBR-receptor para lamina B (filamento intermediário, vitamina B1 e B2); LAP e EMERINA (proteínas associadas a lâmina nuclear) MEMBRANA NUCLEAR EXTERNA Composição: lipoproteica ESPAÇO PERINUCLEAR Composição química: alta concentração de Ca, enzimas e proteínas COMPLEXO PORO Composição: estrutura octogonal com diferentes proteínas (nucleoporinas) o Presença de fibrilas soltas que reconhecem as proteínas transportadoras para o transporte de moléculas entre citosol e núcleo. o Transporte de moléculas polares; colunar, anular, anelares, luminar (espaço perinuclear) o A mutação das nucleoporinas podem trazer problemas→ estrutura complexa o Atividade de síntese da célula pode ser associado a quantidade de complexos poro. TRANSPORTES Núcleo para citoplasma→ Citoplasma para o núcleo TRANSPORTE ATIVO TRANSPORTE PASSIVO 10 Moléculas e proteínas maiores Pequenas moléculas RNA, DNA, e proteínas. Canal de 9nm Núcleo→ ao citoplasma Presença de sequencia de sinais Proteínas importina (receptor citoplasmático) e exportinas -(receptor nuclear)→ transportadoras Pode aumentar diâmetro do canal, complexoporo especificos NSL: AAS que estão na proteína a ser importada (cargo) e NES: AAS que estão na proteína a ser exportadas LÂMINA NUCLEAR Composição; laminas A, B1, B2, e C (laminofilamentos organiza a lâmina nuclear) Na divisão celular despolimeriza as laminas, assim que termina, há reforço do envoltório Funções: o estabilidade ao envoltório nuclear – rede fibrosa fornece suporte estrutural o Ancoragem com complexo de poro e receptores da membrana interna o Ancoragem compactação e organiza cromatina O Ligação da cromatina com o envoltório nuclear O Interação de laminas A e C com a emerina (membrana nuclear interna)- estabilização do núcleo O Regula expressão gênica e duplicação de DNA PROTEÍNAS o Forma filamentos densos que sustentam o núcleo o Tipos: A1, B1,B2, e C o Ae C solubulizadas quando envoltório nuclear é desestrututado (final prófase) o Tipo B dissocia da lamina, mas permanece associada a vesícula resultante da desestruturação do EM (p58) o Refazer núcleos: confecção do EM→forma 2 núcleo→ envoltório igual o da célula mãe o Lamina se organizam como dímeros→filamentos mais calibrosos PROCESSO DE TRANSPORTE DE MOLÉCULAS GRANDES. o Sequência de localização nuclear (nls), apresenta caráter básico (lisinas e argininas), caracteristica simples ou bipartido o Usa se o mecanismo de NSL para a proteína passar do citoplasma para o núcleo 11 1) Proteína importina (cargo) reconhece e transporta a proteína ao núcleo. 2) Complexo importina+proteína é desfeito pela RAN-GTP 3) Complexo desfeito, formação de uma associação RAN-GTP+proteína 4) RAN-GTP leva a proteína para o citoplasma pelo complexo poro. 5) RAN-GTP é hidrolisada pela RAN-GAP, libera a proteína e importina, transforma RAN-GTP→GDP 6) A importina já pode ir transportar outra proteína 7) RAN-GDP associa com NFT2 para ir pro núcleo (ran-gdp não pode ficar no citoplasma) 8) Quando chega no núcleo NFT2 dissocia da RAN-GDP e associa com a RAN-GEF 9) RAN-GEF fosforila o RAN-GDP→RAN-GTP 10) RAN-GTP, exportina (cargo), e NES formam um complexo no núcleo para ir ao citoplasma 11) RAN-GTP é hidrolisada no plasma e o complexo é desfeito (RAN-GTP→RAN-GDP) 12) Liberação da exportina e proteína o RAN-GEF: so fica no núcleo o RAN-GAP: so fica no citoplasma o RAN-GTP: precisa ficar no núcleo o RAN-GDP: precisa fica no citoplasma ÁCIDOS NUCLEICOS: ESTRUTURA E FUNÇÃO. • Conhecer a estrutura e função • Diferenciar os tipos de ácidos nucleicos Definição o São macromoléculas de importância biologia em todos os organismos vivos o RNA e DNA FUNÇÃO DOS ÁCIDOS NUCLEICOS PENTOSE • Ribose: rna, apresenta grupo OH na posição 2 linha • Desoxiribose: dna, ausência de OH. 12 BASES NITROGENADAS NUCLEOTIDEOS DNA RNA Nucleosidio: base nitrogenada+pentose 13 POLIMERIZAÇÃO • 5’->3’ • Dupla ligação fosfoester • Ataque de nucleofilico o Libera água o Rna: so consegue com a ribose o Dna: so consegue com dexorribose ORAGANISMOS QUE TEM DNA COMO MATERIAL GENETICO FITA SIMPLES 5’ FOSFATO→3’ OH LIVRE 14 ➢ Associação de bases púricas e pirimídicas (proporção 1:1)-Regra de shargaff ➢ Citosina→Guanina ➢ Adenina→Timina ➢ Orientação plana entre as bases ➢ Os nucleotídeos que chegam são sempre fosfatados ➢ Entrada sempre na região 3’ (sempre fica exposto) ➢ Diante a realização da polimerização a dna polimerase, há saída de pirufosfato (energia) ARRANJO ESPACIAL DA MOLÉCULA Distância entre nucleotídeo e outro: 0,34 nm 5 pares de bases por giro MODELO DE WATSON E CRICK 15 DIFERENTES FORMAS TRIDIMENSIONAIS DO DNA DEPENDE DE CONDIÇÕES FISIOLOGICAS ➢ Menor umidade: mais compacta, menor ➢ Região Z: região rica em guanina e citosina que formam ilhas. ➢ Ilhas c, p e g: molécula de dna tem o giro para a esquerda, dificulta o acesso das enzimas que usam como molde, dessa forma, não permite a transcrição ➢ Replicação do DNA é semi-conservativa (a nova provem da pre- existente) ➢ Fitas são construídas de maneiras opostas 16 ETAPA INICIAL DA REPLICAÇÃO EM EUCARIOTOS ➢ Velocidade em eucariotos são altas, varias áreas ➢ Ssb: proteína estabilizadora de fita simples, mantem aberto ➢ Dna polimerase: so incorpora na posição 5’→3’ ➢ A proteína primase faz com que a dna polimerase reconheça pela aplicação de de um iniciador ETAPA DE ALONGAMENTO ➢ Dna polimerase atua no reparo do DNA também ➢ Na mutação, as enzimas não reconhecem os erros pois estão mutadas. GENOMA o Conjunto de moléculas de DNA característico de um organismo ( ou célula ou individuo, etc). o Toda a sequencia de DNA. o Para caber as molécula, precisa estar associada á proteínas GENE É um segmento de DNA que codifica um produto funcional (polipeptideo ou RNA) 17 RNA r e RNAt: são produzidos a partir dos genes que os transcrevem Produto funcional: proteínas ou moléculas de RNA ribossomais ou RNA transportadores. RNA-ÁCIDO RIBONUCLEICO A pentose é um Ribose Timina não é incorporado, no seu lugar se encaixa a Uracila 18 RNA GENÔMICO- RETROVÍRUS Os retrovírus são um grupo de vírus de RNA que se replicam para produzir DNA a partir do RNA, usando uma enzima denominada transcriptase reversa. O DNA produzido é então incorporado ao genoma do hospedeiro. OUTRAS FUNÇÕES DOS NUCLEOTIDEOS 19 o Formam atp o Ruptura da ligação fosfato libera energia o Combinam- se com outros grupos o Segundo mensageiro o Amp cíclico ACETIL COA: carreadores ativados que participam de reações de oxidação e redução CROMATINA E CROMOSSOMOS; E NUCLÉOLO ✓ Dna: formado por dupla hélice, acontece no interior da molécula a interação das bases nitrogenada, 23 pares de mol de dna (diploide), 23 moleculas de dna (haploide) ✓ Cargas negativas expostas ✓ Fitas são antiparalelas (orientações opostas em ambas as fitas) ✓ Distancia entre nucleotídeos: 0,34nm ✓ Diâmetro da molécula de DNA ✓ 25 mil genes lidos e transcritos 20 No núcleo de uma célula que não esta em divisão célula é observado genoma na forma de cromatina. ➢ Não esta dividindo: cromatina (esta condensado) ➢ Dividindo: cromossomo (não esta condensado) DNA+ PROTEÍNAS o Mais escura: heterocromatina o Mais clara: eucromatina (transcricionalmente ativa) VERDADEIRA ✓ Em associação a cromatina, há o nucléolo. ✓ Membrana externa é continuação do reticulo endoplasmático rugoso ✓ Associação para compactar o dna (1 metro não da para colocar) 1. imagem: sem divisão 2. imagem: divisão c, 46 cromossomos dispersos CROMATINA E CROMOSSOMO: CICLO CELULAR Ambos tem a mesma composição Célula na interfase (dna associado a proteína-cromatina)→ Presença de nucléolo Célula recebe um estimulo para se dividir Duplicação das moléculas de DNA associadas a proteína → quando se condensarem (divisão celular) vao mostrar os cromossomos com (2) cromátide Por meio da separação da cromátide irmã, volta a ter cromatina (descondensação dos cromossomos) PROTEÍNAS- TIPOS HISTONAS ➢ compactação ➢ transição e regulação gênica HISTONAS: permanentemente associado ao dna, altamente conservada (todos os eucariotos), organiza material genético no núcleo 21 o Tipos: H2A, H2B, H3 E 4 (aas com características básicas)→ todas conservadas menos a H1 o Interagem com a molécula de DNA o H1 é a menos conservada o Pode ter associação de histonas o N: causa de histonas C: terminal o As extremidades negativam ajudam na afinidade das histonas→ ajuda np grau de compactação CROMOSSÔMICAS NÃO-HISTONAS ➢ condensação (estruturais) ➢ transcrição e regulação gênica (rna polimerase por exemplo) ➢ reparo ➢ dna da uma volta completa nas histonas ➢ Octameros de histonas associados a dna 1975: unidade estrutural repetitivada cromatina NUCLEOSSOMO ➢ Cada “bolinha é um octamero” de histonas ➢ Nucleossomo é o octamero de histonas, envolve o dna de ligação/ espaçador *unidade repetitiva da cormatina ➢ 8 histonas+ 200 pares de bases do dna (core nucleossômico)= nucleossomo → formam fibras cromatinicas (10-11 nm) H1: PROMOVE O SEGUNDO NIVEL DE ORGANIZAÇÃO TIPOS DE CROMATINA Nucleossomo: nivel de organização- fibra de 10nm→ filamentos +bolas Solenoide: 2 nivel de organização- fibra de 30nm→ presença de H1 22 ➔ A: SEM HISTONAS-10nm ➔ B: COM HISTONAS, associação com H1→ fibra mais grossa (compactada em um estado maior)- 30nm→ aproximação dos nucleossomos Condesina: complexo proteico que mantem as alças na formação de cromossomo→ prende as alças da cromatina (condensa mais ficando mais grosso) * so atua na divisão celular, qualquer fase 700nm= 1 cromatide Durante o envelhecimento celular ocorre o encurtamento dos telômeros, que são replicados pelas telomerases, que são ativadas pelas células tumorais. NÍVEIS SUPERIORES DE ORGANIZAÇÃO Constrição primaria: centromero, divide entre braço curto e braço longo o P: curto o Q: longo202 Cromossomo metafasico: grau maximo de condesação da metafase CLASSIFICAÇÃO Braço longo e curto com a mesma distancia: metacêntrico o Grupo C: Arcocentrico: quase na extremidade, perto do telômero o Grupo a: pares maiores (3)- metacentricos o Grupo b: submetacêntricos 23 CARIOGRAMA: é universal CENTRÔMERO: o classifica os cromossomos o proteínas na divisão celular associam ao centrômero→ formam o cinetocóro o cinetócoro: papel na divisão celular separando cromossomos e cromatizes irmãs , permite a ligação com microtúbulos, permite o fuso mitótico POR QUE O CINETOCÓRO FICAM NESSA REGIÃO? HISTONAS VARIANTES Algumas histonas podem ter alteração com alguns aminoácidos CENP→ maioria dos organismo contem a histona H3 variante (cenp), atrai proteinas especificas, proteínas do cinetócoro na divisão celular para ligação da fibras do fuso cinetócoro so se forma nessa região. AS MODIFICAÇÕES NA CROMATINA SÃO CONSIDERADAS FATORES EPIGENÉTICOS Qualquer atividade reguladora de genes que não envolve mudanças na sequecia de dna (código genético→ e que pode persistir por uma ou mais gerações) Exemplo: genoma o mesmo, mas a regulação da expressão é diferente Histonas modificadas: metilações, acetilaçoes, fosforilações, ubiquitinaçoes →Tudo na cauda Histonas variantes: H2A, H2B, H3 Metilação do dna: - Eucromatina: fibras cromatínicas mais descondensadas geneticamente ativas - maior atividade gênica. - Heterocromatina: fibras cromatínicas menos descondensadas geneticamente ativas - menor atividade gênica. ✓ A enzima tem dificuldade de acessar a heterocromatina porque seu material esta muito condensado A. Heterocromatina constrtutivas: sempre presentes (sempre condensada) não sofrem reversão para eucromatina. Estão presentes principalmente nas regiões centroméricas e teloméricas, ricas em sequências não codificadoras. 24 B. Heterocromatinas facultativas: regiões cromatínicas condensadas que podem reverter ao estado de eucromatina, como o cromossomo X de mamífero com cromatina sexual ou corpúsculo de Barr. • Pode ser reversível • Gatinho tricolor: fêmea NUCLÉOLO o Estrutura nuclear, fácil de ver, células eucariotas o Área ativa em transcrição genica, eletrodenso o Nucléolo é a região do núcleo aonde acontece a transcrição do RNAr e sua montagem sob a forma de subunidades ribossomais (deixam o núcleo se associam ao DNAm )é formado no ribossomo o Está diretamente relacionado com a síntese de ribossomos (RNAr + proteínas). o Possui áreas importantes de transcrição de DNA. o Os 5 pares de cromossomos acrocêntricos (13, 14, 15, 21 e 22) carregam os genes que codificam os RNAr (as áreas gênicas desses cromossomos estão contidas na constrição secundária). DEFINIÇÃO • O nucléolo é a região onde acontece o processamento de RNAm e a sua montagem sob a forma de subunidades ribossomais. • Genes de RNAr • Precursores de RNAr processados pela RNA polimerase) • RNAr maduros • Enzimas processadoras de RNAr • Pequenos RNAs • Pequenas proteínas nucleolares • Proteínas ribossomais • Subunidade ribossomal NUCLÉOLO SUBMETIDO AO CHOQUE OSMÓTICO Organela não envolta por membrana. • Quanto mais forte a sobrecarga funcional celular maior será o nucléolo, como ocorre em células glandulares, neurônios e células tumorais. Com nucléolos pequenos há as endoteliais e glia. • Durante a divisão celular os núcleos desaparecem a partir do fim da prófase e reaparecendo no final da telófase. INTÉRFASE: - presença do nucléolo Quando condensa a cromatina: nucléolo desaparece o RON/NOR – Região Organizadora de Nucléolo – associada à constrição secundária, nela estão localizados os genes responsáveis pela produção de RNAr →parte do nucléolo 25 o Importância está em produzir e processar os RNAr necessários para sintetizar todas as proteínas da célula. ✓ Se a cromatina é descondensada, as áreas genéticas passam a ser acessíveis, formando o nucléolo ✓ Essa região tem centenas de unidades repetitivas do gene transcritor do RNAr 45s (inicial) ➢ quando a primeira enzima entra ela anda deixando espaço para outras entrarem ➢ formato: segmento que determina ➢ Lembrar do “self servise”: primeiro gene tem mais comida ➢ Rrna 45s: dna precursor da unidade de transcrição, O 5S não é transcrito pelo nucleolo → fragmentado Composição química do nucléolo • 10% - RNA (corantes específicos, ou tratamento enzimático) • 17% - rDNA • 85% - NHC (afinidade por prata) Produção de outros rnas e complexação de proteínas • snRNP • telomerase • partícula de reconhecimento de sinal (SRP) • processamentos de RNAt - Nucléolo de fibroblasto humano • Nucléolo compacto • Centro fibrilar – genes codificadores de RNAr: onde estão localizadas as NORs/RONs • Componente fibrilar denso: acúmulo de RNAr sendo transcrito • Componente granular – processamento de RNAr e montagem das subunidades ribossomais - Núcleo de anfíbio submetido ao choque osmótico • Pode-se comprovar que o eixo filamentar é composto por DNA e proteínas (DNP) • Cada filamento da matriz é DNA e proteínas (RNP) - Proteínas do Nucléolo • RNA polimerase I • UBF – fator de transição da RNA polimerase I 26 - Estrutura em “árvore de natal” • DNP - DNA + proteínas • RNP - fibrilas de RNA e proteínas →RNA PRECURSSOR SE ASSOCIA A SNORNP (proteínas menores) • M - matriz • S - espaçador • Uma região organizadora do nucléolo (NOR) tem dezenas de unidades repetitivas do gene transcritor do RNAr 45S. • Em ribossomo de células eucarióticas a montagem das subunidades e síntese proteica ocorrem em locais diferentes. NUCLÉOLO E CITO DIAGNÓSTICO o Numero e área o Forma o Tamanho o Numero e área ocupada pela NORS o Alguma células tumorais apresentam nucléolo alterado o outro exemplo: células de melanona 27
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