Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Genéti�� A genética estuda como os organismos são codificados e formados Genética mendeliana: ➢ Estudos da hereditariedade de uma geração para outra Genética de populações: ➢ Estudo da hereditariedade em características quantitativas Genética de populações: ➢ Estudo da hereditariedade à nível populacional Genética quantitativa: ➢ Estudo da hereditariedade em características quantitativas Genes: ➢ Vários genes em sequência formam o DNA ➢ É uma porção do DNA, que complementa Células - DNA - informação para síntese de proteína Ácidos nucleicos: ➢ DNA ➢ RNA DNA ➢ Armazenar e transmitir informações ➢ Composto por duas fitas ➢ Desoxirribose Codominância ➢ Quando uma característica não têm poder sobre a outra Nucleotídeo ➢ Ácido fosfórico ➢ Açúcar 5 carbonos ➢ Uma das quatro bases nitrogenadas Adenina Purinas Guanina Timina Pirimidinas Citosina RNA ➢ O açúcar é a ribose ➢ Em vez de timina temos uracila ➢ Caracteriza-se por apresentar uma fita Adenina Guanina Uracila Citosina RNA mensageiro ➢ Transporta informação codificada para o citoplasma com instruções para formar proteína ➢ Síntese proteica RNA transportador ➢ Transporta aminoácidos até ao local da síntese de proteínas ➢ Transporta aminoácidos para os ribossomos RNA ribossômico ➢ Participa na constituição dos ribossomos ➢ Maior porção de RNA celular Cromossomos homólogos ➢ São semelhantes na forma e no tamanho presente nos pares em células diplóides Espécie Nº de cromossomos 2n Bovinos 60 Ovinos 54 Caprinos 60 Equinos 64 Avinos 62 Suínos 38 Resumo DNA ➢ Separação do DNA pela enzima helicase ➢ Formação da forquilha de replicação ➢ Cada fita “velha” é molde para uma nova ➢ Primase inicia o processo de fazer um pequeno pedaço de RNA chamado RNA primer (iniciador) ele marca o ponto de partida para a construção do DNA ➢ Entra em ação o DNA polimerase que se ligam ao primer ➢ DNA polimerase adiciona nucleotídeos (base) 5´— 3´ ➢ Uma fita contínua e outra fragmentada ➢ Exonucleases remove todos os primes ➢ DNA polimerase preenche todas as lacunas do DNA ➢ Ligase conecta os fragmentos Replicação do DNA ➢ Duplicação ou síntese do DNA Semiconservativa ➢ Uma das fitas do DNA pré-existente faz parte da nova molécula ➢ Preserva as informações da molécula original ➢ Reduz a probabilidade de erros na hora da replicação DNA - desoxirribose RNA - ribose Começa pela 5ª ligação e termina ligando outro fosfato na 3ª ligação Replicação de DNA ➢ Ocorre no núcleo da célula ➢ Inicia em um local específico da molécula de DNA: ○ DNA polimerase ○ Enzimas ○ Proteínas ○ Cofatores Início da replicação ➢ Replicon - unidade do DNA a qual se inicia a replicação ○ É ativado somente uma vez a casa ciclo celular ○ Possui elementos de controle necessário à replicação ➢ Procariontes - um replicon, uma única abertura inicial de replicação ➢ Eucariontes - muitos replicons, nesses organismos ocorre a replicação simultânea em diferentes regiões do DNA Quando ocorre a replicação do DNA? ➢ Fase S da intérfase - divisão celular ➢ É nesse momento que se formam as células filhas, contendo toda a informação da célula original Velocidade de replicação ➢ Maior em procariontes (10x maior) ➢ Menor em eucariontes: ○ Tamanho da molécula de DNA ○ DNA empacotado pelas proteínas histonas Como ocorre a replicação do DNA? ➢ Rompimento da molécula pela enzima helicase ○ Rompe as pontes de hidrogênio entre as cadeias de nucleotídeos ○ Origina uma bolha conhecida como forquilha de replicação ➢ Duas cadeias complementares de ácidos nucléicos, nas fitas simples do DNA, têm uma tendência de se associarem, formando dobras ➢ Proteínas especiais denominadas SSB ○ Proteínas ligantes a DNA de cadeia simples ➢ Impedem a formação das dobras favorecendo o trabalho da DNA polimerase III ➢ DNA girase auxilia a enzima helicase ○ Relaxa e desenrola as fitas ○ Diminuindo a tensão e evitando o superenovelamento ➢ Na replicação - parte da molécula não replicada continua superenovelada ➢ Após a formação da forquilha de replicação cada uma das fitas de DNA se ligam novas bases nitrogenadas ➢ Novas moléculas de DNA contém: ○ Uma fita velha ○ Uma fita nova DNA polimerase - Principal enzima que atua na replicação: ➢ Adiciona os novos nucleotídeos a fita molde ➢ Age com uma fita de RNA pré-existente conhecida como primer - sintetizadas pela enzima primase do DNA Proteínas ➢ Atuam como enzimas ➢ Contração muscular - miosina e a actina ➢ Hormônios - insulina ➢ Anticorpos - proteínas que atuam na defesa do nosso corpo ➢ Coagulação - fibrina ➢ Transporte de oxigênio - hemoglobina Transcrição - síntese de RNA ➢ Auxílio de outra molécula: RNA ➢ DNA transfere a informação para o RNA ➢ RNA atravessa a membrana celular em direção ao citoplasma, onde ocorre a síntese proteica (tradução) Como ocorre a transcrição - síntese de RNA? ➢ Ocorre no núcleo da célula (nos eucariontes), realizadas ao longo de: ➢ RNA polimerase ○ Quebra das pontes de hidrogênio ○ Separação das fitas de DNA ○ Exposição dos nucleotídeos a serem transcritos ➢ Separação das fitas de DNA ➢ Formação - RNA - direção 5´— 3´ ➢ Incorporados nucleotídeos complementares ➢ Ponto de terminação - RNA é liberado ➢ Pontes de hidrogênio do DNA se unem novamente Tradução - síntese de proteína ➢ Proteínas são mais da metade da massa seca total de uma célula Sua síntese é extremamente importante para a manutenção e crescimento das células Ribossomos + RNAt + RNAm ➢ As proteínas são compostas por aminoácidos ➢ Aminoácidos + transportadores (RNAt) Três etapas 1. Início 2. Elongação Similar em procariontes e eucariontes 3. Término 1. Qual é a natureza do material genético de eucariotos e procariotas? a) DNA e RNA b) RNA c) Proteínas d) DNA 2. Qual é a natureza do material genético de vírus? a) DNA e RNA b) Apenas DNA c) Apenas RNA d) Proteínas 3. A quais macromoléculas o DNA (ácido desoxirribonucleico) está quase sempre associado nos eucariotos? a) Lipídios b) Vitaminas c) Ácidos graxos d) Proteínas 4. Os ácidos nucleicos (DNA) são moléculas compostas por subunidades denominadas: a) Aminoácidos b) Ácidos graxos c) Nucleotídeos d) Nucleosídeos 5. Qual é a molécula composta por base nitrogenada, fosfato e açúcar (desoxirribose)? a) Aminoácido b) Ácidos graxos c) Nucleotídeo d) Nucleosídeo 6. Um nucleotídeo, unidade estrutural básica dos ácidos nucleicos, é composto por: a) Uma base nitrogenada, um açúcar e um fósforo b) Uma base nitrogenada e um açúcar c) Uma base nitrogenada e um fósforo d) NDA 7. São bases nitrogenadas normalmente encontradas no DNA: a) Adenina, guanina, citosina e uracila b) Adenina, guanina e timina c) Adenina, guanina e uracila d) Adenina, guanina, citosina e timina 8. No DNA, a citosina de uma fita de nucleotídeos estará sempre pareada com qual base nitrogenada da outra fita? Com quantas pontes de hidrogênio? a) Timina e três pontes b) Guanina e três pontes c) Timina e duas pontes d) Guanina e duas pontes 9. No RNA, a adenina de uma fita de nucleotídeos estará sempre pareada com qual base nitrogenada da outra fita? Com quantas pontes de hidrogênio? a) Timina e três pontes b) Guanina e três pontes c) Timina e duas pontes d) Uracila e duas pontes 10. A etapa em que ocorre síntese de uma molécula de RNA a partir de uma molécula-molde de DNA é denominada: a) Replicação b) Tradução c) Transcrição d) Duplicação 1. Resposta: Letra d Resolução: O Ácido Desoxirribonucleico (ADN ou DNA) é o material genético de todos os organismos celulares e de grande parte dos vírus. Este material genético transporta a informação necessária para dirigir a síntese de proteínas e sua replicação. O DNA é o responsável pela transmissão das características genéticas (cor dos olhos, pele, cabelo, fisionomia, etc) entre os seres vivos. Adenina, Citosina, Guanina e Timina são as quatro bases encontradas na estrutura do DNA. 2. Resposta: Letra a Resolução: Em relação aos vírus, seu material genético é também ácido nucléico, DNA ou RNA, dependendo do vírus. Em muitos vírus o material genético é DNA duplahélice, como o de eucariotos e procariotos. Para inúmeros outros, o material genético é DNA fita simples. Há, contudo, vírus cujo material genético é RNA fita simples. Os demais têm como material genético uma molécula de RNA dupla hélice. Os genes do vírus HIV, provavelmente o mais conhecido de nossa sociedade, são segmentos de RNA fita simples. 3. Resposta: Letra d Resolução: As histonas formam um complexo juntamente com os grupos fosfatados do DNA carregados negativamente. As histonas são carregadas positivamente, sendo conhecidas por proteínas básicas. As cargas positivas são fornecidas por alta proporção de aminoácidos lisina e arginina, sendo algumas denominadas histonas ricas em lisina e, outras histonas ricas em arginina. 4. Resposta: Letra c Resolução: Muitos pesquisadores, especialmente Levene, mostraram que o DNA poderia ser quebrado em pequenas partes, denominadas nucleotídeos. Cada nucleotídeo contém um açúcar (desoxirribose ou ribose), um grupo fosfato e bases nitrogenadas. Observação: Não confundir nucleotídeo com nucleosídeo. O nucleotídeo, que é a subunidade do DNA, possui um açúcar, um grupo fosfato e alguma base nitrogenada. O nucleosídeo, é uma estrutura muito parecida com o nucleotídeo, só que sem o grupamento fosfato. 5. Resposta: Letra c Figura 4: Estrutura de um nucleosídeo(pentose mais uma base nitrogenada). Estrutura de um nucleotídeo(pentose com uma base nitrogenada mais um grupamento fosfato, que é o ausente em nucleosídeos). 6. Resposta: Letra a Resolução: Um nucleotídeos é uma subestrutura do DNA, composta de uma base nitrogenada(adenina, timina, citosina, guanina), um açúcar (desoxirribose) e um grupamento fosfato. 7. Resposta: Letra d Resolução: O DNA é o material genético que guarda as propriedades da hereditariedade. A grande fita de DNA é composta por subestruturas das quais nomeamos nucleotídeos. Esses nucleotídeos podem ser quatro: adenina, guanina, citosina e timina. O nucleotídeo uracila está presente apenas em fitas de RNA, que é um produto da transcrição do DNA. Figura 5: Os nucleotídeos do DNA. Quatro deles se fazem presentes para a formação da fita de DNA. Note a conformação da base guanina, podendo se parear com citosina. E a adenina podendo se parear com a timina. 8. Resposta: Letra b Resolução: Uma citosina, em qualquer caso (DNA ou RNA) estará pareada com uma guanina. As pontes de hidrogênio são ligações fortes entre as bases, para manter a estrutura da fita. Adenina e timina se unem por duas ligações de hidrogênio. Guanina e citosina se unem por três ligações de hidrogênio. 9. Resposta: Letra d Resolução: Diferentemente do DNA, a fita de RNA não possui o nucleotídeo timina, sendo substituído por uma uracila. Com isso a base adenina, ao invés de se parear com uma timina, se pareia com a uracila por duas pontes de hidrogênio (da mesma forma que no DNA). Figura 6: Dupla fita de DNA, evidenciando as bases nitrogenadas (A, T, C, G) e as devidas ligações de hidrogênio (guanina com citosina temos três ligações, e adenina com timina temos duas). 10. Resposta: Letra c Resolução: Neste processo que ocorre no núcleo, a mensagem genética é passada do DNA para uma fita de mRNA, com o auxílio da ação catalítica da enzima RNA polimerase. Dinâmica dos genes nas populações - A duplicação semiconservativa da molécula de DNA constitui a base da unidade e da continuidade genética entre os seres vivos ao longo do tempo - Avaliar a distribuição e a transmissão de alelos e genótipos nas populações - Definir suas frequências e os padrões de variação genética entre grupos de organismos - Compreender as divergências genéticas entre as espécies - Estudar as forças evolutivas (mutação, migração, seleção natural e deriva genética) capazes de alterar as frequências gênicas e genótipos nas populações pelas gerações População - As populações são as unidades básicas da evolução, que ocorre em virtude de mudanças genéticas - Pela dinâmica dos genes nas populações e das forças que moldam a variação genética, entende-se o processo evolutivo População Sub-população Pool gênico Grupo de organismos de uma mesma espécie, que vivem na mesma área geográfica, partilham um conjunto gênico comum e são capazes de cruzar entre si e produzir prole fértil População local de organismos que entrecruzam Conjunto de todos os alelos compartilhados pelos organismos que constituem uma população local de entrecruzamento em determinada época Frequências gênicas e genotípicas - Frequência alélica (ou gênica): proporção de cada alelo presente em determinado locus em uma população A a Alelo 1 Alelo 2 - Frequência genotípica: proporção dos genótipos resultantes da combinação desses alelos AA Aa aa Genótipos dos alelos 1 e 2 - Em uma população diplóide, as frequências gênicas de um par de alelos autossômicos (B e V), representadas por P e Q Lei de Hardy-Weinberg - O objetivo principal da genética de populações é compreender os processos que modelam o pool de genes de uma população - É um modelo matemático que avalia o efeito da reprodução sobre as frequências genotípicas e alélicas de uma população - Faz várias suposições simplificadas sobre a população e fornece duas previsões-chave se estas suposições forem cumpridas Principais condições necessárias à aplicação da lei de Hardy-Weinberg - População infinitamente grande de organismos diplóides - Reprodução sexuada e aleatória (panmixia) - Não ocorrência de cruzamento eletivo ou endocruzamento - O cruzamento ao acaso de genótipos equivale à união aleatória de gametas - Gerações não sobrepostas - Todos os genótipos (zigotos e adultos), bem como os gametas, são igualmente viáveis e férteis, o que representa ausência de seleção natural - As frequências dos alelos são iguais em ambos os sexos - Inexistência de novos alelos criados por mutação - Ausência de migração (fluxo gênico) e deriva genética aleatória Forças que alteram a frequência gênica - As populações evoluem por mudanças graduais em seus reservatórios gênicos e para que isso ocorra é necessária a ação de forças capazes de modificar as frequências gênicas Mutação - Fonte original de variação genética, capaz de transformar um alelo em outro - Ela ocorre com um evento aleatório, que pode alterar, excluir ou duplicar qualquer segmento do DNA - É uma força evolutiva fraca em termos de sua capacidade de alterar as frequências gênicas, uma vez que não promove mudanças imediatas na estrutura genética das populações Diferença entre migração e mutação - A grande diferença entre a mutação e a migração refere-se à capacidade que a migração, em virtude das altas taxas de ocorrência, tem de alterar as frequências dos alelos - O efeito do fluxo gênico, como agente modificador dependerá de qual divergentes forem as frequências gênicas das populações doadora e receptora Seleção natural - Atua de maneira consistente promovendo a evolução adaptativa - É a principal força capaz de modificar as frequências genéticas em grande populações - Os organismos com características que proporcionam maior sobrevida e desempenho reprodutivo demonstram vantagem em relação a outros organismos de sua população Aptidão (fitness) - A aptidão é definida como o sucesso reprodutivo relativo de um genótipo - A aptidão (W) varia de 0 a 1 Deriva genética - Agentes aleatórios podem agir e promover mudanças na composição genética da população - Capaz de modificar as frequências dos alelos em uma população em relação a geração parental de modo indeterminado, ou seja, ao acaso, constituindo um mecanismo que reduz a variabilidade genética nas populações - Ocorre quando o número de organismo férteis em uma população torna-se reduzido, não garantindo integralmente que os alelos do pool gênico sejam repassados a geração nas proporções existentes - A deriva genética reduz a variação genética nas populações e quanto menor for o tamanho efetivo da sub-população, maior serão as flutuações nas frequências alélicas Coeficiente de seleção - É a intensidade relativa da seleção contra um genótipo- Expressa a redução na capacidade relativa de cada genótipo deixar descendentes em comparação com o genótipo mais adaptado (genótipo ótimo) Efeito fundador - Ocorre quando alguns organismos de uma grande população emigram, ou por outro fator qualquer, separam-se de sua população de origem e fundam uma nova população Gargalo genético - Ocorre quando o tamanho de uma grande população é drasticamente reduzido - Ex. acontecimentos repentinos como grande epidemias e outras catástrofes naturais (enchentes), capazes de possibilitar a sobrevivência de um pequeno número de indivíduos reprodutivos 1) Defina genética de populações 2) O que é frequência alélica e genotípica? 3) Explique a Lei de equilíbrio de Hardy-Weinberg. 4) Segundo o princípio de Hardy-Weinberg, também conhecido como lei do equilíbrio de Hardy-Weinberg, o que ocorre em uma população caso não sofra com mecanismos evolutivos? 5) O princípio de Hardy-Weinberg diz que, caso fatores evolutivos não atuem sobre uma população, as frequências gênicas não se alterarão. Entretanto, esse princípio só se aplica em populações teóricas, uma vez que muitas premissas exigidas não ocorrem na natureza. Analise as alternativas abaixo e marque a única que não indica uma premissa para a demonstração do princípio de Hardy-Weinberg. a) População pequena. b) População com o mesmo número de machos e fêmeas. c) Populações com casais igualmente férteis. d) Cruzamentos ocorrendo de forma aleatória. e) Ausência de mutações. 1) Genética de populações é o ramo da biologia que estuda a distribuição e mudança na frequência de alelos sob influência das quatro forças evolutivas: seleção natural, deriva genética, mutação e fluxo gênico. Ela visa estabelecer relações dos alelos mendelianos dentro de populações de indivíduos. 2) Frequência alélica é a proporção dos diferentes alelos de um determinado gene na população, enquanto a frequência genotípica é proporção dos diferentes genótipos na população 3) Lei de Equilíbrio diz que se os cruzamentos foram ao acaso (sem autofecundações e cruzamentos controlados), se todos os indivíduos forem férteis e viáveis, e se não houverem fatores como a seleção, mutação, migração, erosão genética (deriva genética),tanto as freqüências alélicas como genotípicas se mantêm constantes de geração a geração, e a população encontra-se em equilíbrio 4) A frequência gênica e as proporções genotípicas permanecem constantes por um longo período de tempo 5) A
Compartilhar