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CITOLOGIA E GENÉTICA – 26 DE ABRIL DE 2023
Regulação gênica, diferenciação e apoptosePluripotente
Expressão gênica: relação com a forma que os genes se mostram. A regulação da expressão gênica permite a diferenciação das células. 
A regulação gênica é o mecanismo que controla a produção de proteínas.
Diferenças quanti e qualitativas nas proteínas irão determinar a especialidade de uma célula
Proteínas estão relacionadas com aspecto físico (o que vemos) das células e das expressões gênicas.
Pontos de controle da expressão gênica: 
1. Controle de quando e como um determinado gene é transcrito
2. Controle do processamento de seus RNAs já transcritos 
3. Controle da saída dos RNAs do núcleo para o citoplasma
4. Controle de quais mRNAs, presentes no citoplasma, serão traduzidos 
5. Controle da degradação dos mRNAs
6. Controle da atividade, estrutura e degradação de proteínas formadas ou em formação
A regulação gênica (ou expressão gênica) é o que vai determinar a especialidade das células. Uma célula quando se torna especializada está diferente das outras, ou seja, diferenciada!
; 
· Totipotente: ainda no sist. ema embrionário, célula sem especialização nenhuma (célula tronco – consegue se adaptar a qualquer parte do organismo)
· Pluripotente: não consegue se adaptar a qualquer parte do organismo, mas se adapta ao ambiente celular do organismo adulto (célula diferenciada)
· Diferenciadas: as células diferenciadas atuam apenas no meio no qual são especializadas em realizar as funções dela (estômago, cérebro, pele, etc)
Dessa forma, de acordo com a determinação da linhagem:
Não determinada – célula que pode alterar seu fenótipo final de acordo com o que as influências do ambiente determinam
Determinada – célula predisposta/ programada para diferenciar em um tipo de tecido específico
De acordo com o tipo de divisão:
· Divisão assimétrica – A diferença surge devido ao conteúdo citoplasmático das células filhas ser diferente (INTRÍNSECO- LOCAL). As divisões assimétricas são particularmente comuns no início do desenvolvimento e podem amplificar as diferenças por retroalimentação
· Divisão simétrica – A diferença surge da interação com as outras células e com o meio 
Os fatores extrínsecos podem ser locais ou não, 
· Fatores extrínsecos locais: sinalização indutiva geralmente o sinal é limitado no tempo e no espaço - Se sinais são liberados a taxa constante e degradados conforme se afasta da fonte, um gradiente será formado
· Fatores extrínsecos locais: Indução sequencial
· Fatores extrínsecos ambientais: podem ser físicos (raio X, radioatividade, temperatura), químico (drogas, poluentes, medicamentos) ou biológicos (infecção viral)
Ex.: ninhos de tartarugas (temperatura), 	tratamento capilar (químicos)
Transdiferenciação e desdiferenciação
Transdiferenciação e desdiferenciação são métodos terapêuticos gênicos, com capacidade de serem aplicados a uma grande variedade de doenças genéticas, representando uma evolução nos mecanismos de reparos e tratamentos aplicados a diversas doenças nas quais não há tratamentos eficazes. Esses métodos possuem a habilidade de diferenciação celular em linhagens distintas e de originar células funcionais em tecidos oriundos de uma mesma linhagem, dando ao organismo a capacidade de regeneração de membros ou até mesmo fazer a substituição de células que foram perdidas ou alteradas devido a patologias. 
A transdiferenciação ocasiona a perca da especificação de uma dada célula, podendo ser induzida a se especificar e se diferenciar em outro tipo celular, 
A desdiferenciação ocorre quando há o retorno do grau de diferenciação de uma célula, podendo retornar ao ponto da célula se encontrar totalmente indiferenciada, reiniciando seu processo de diferenciação, ambas possibilitam corrigir alterações de genes expressos. 
Apoptose celular
Apoptose (morte programada) ≠ necrose (morte accidental)
Situações que são mais comuns a apoptose:
Durante desenvolvimento embrionário:
· Remover tecidos provisórios
· Eliminar células supérfluas (boa parte dos neurônios se perde na neurogênese)
· Originar ductos
· Formar orifícios
Durante a vida pós-natal:
· Remodelar tecidos ou células danificadas, desnecessárias, redundantes, envelhecidas ou perigosas para a saúde (células infectadas, tumorais ou auto reativas)
O processo de apoptose envolve: 
Ocorre através da ativação de proteases citosólicas – caspases (enzimas)
Citoesqueleto se rompe – a célula perde contato com células adjacentes e se torna esférica
A célula se encolhe – as organelas se condensam devido à alteração da permeabilidade da membrana
O núcleo de desintegra – DNA se dissocia em pequenos fragmentos
Surgem protrusões (“bolhas”) na superfície celular
O desprendimento das protrusões forma os corpos apoptóticos
Macrógafos são atraídos por fosfatidilserinas liberadas – fagocitose dos copos apoptóticos
Formas de apoptose: 
· Apoptose por supressão de fatores tróficos (maioria): A maior parte das apoptoses acontece por este motivo. Fatores que vêm de células vizinhas para mantê-las vivas – fatores tróficos ou de sobrevivência. Glicoproteínas CSF e neurotrofinas
· Apoptose por ativação de receptores específicos: Morte celular ocorre de forma muito rápida. Células infectadas ou neoplásicas. Receptores de membrana se ligam a fatores apoptóticos. TNF-R ativa caspases (proteólise)
· Apoptose devido à mutações no DNA: Mutações podem ocorrer devido a: Envelhecimento cellular; Falhas na replicação do DNA; Ação de agentes ambientais (radiações diversas, substâncias químicas, vírus, ...); Acúmulo de espécies ativas de oxigênio (H2O2, 02)
Na presença de mutações, o gene supressor de tumores se ativa – p53. A proteína P53 estabiliza o ciclo celular na fase G1 verifica se há alterações no DNA (ativa mecanismos de reparo quando nota mutação celular). Quando o reparo não acontece e a célula é perigosa, a própria P53 induz a sua morte - impedir a transferência do DNA danificado.
As mutações genéticas são responsáveis pelo desenvolvimento de membros a mais, membros em locais inapropriados e tumor. 
Fatores ambientais são fortemente relacionados com tumores. 
CITOLOGIA E GENÉTICA – 03 DE MAIO DE 2023
Introdução à genética
Eventos de adaptação do corpo do ser humano está diretamente relacionado com fatores genéticos, tais como olhos puxados em asiáticos/esquimós devido à alta incidência de luz solar ou presença forte de vento; ou em pessoas que habitam em lugares com alta luminosidade que apresentam maior produção de melanina para proteger a pele. 
Todas as raças possuem origem ancestral, tal como os cães possuem ascendência em lobos: 
Genética como ciência
GREGOR MENDEL (pai da genética)
· Segunda metade do século XIX, o monge austríaco Mendel descobriu que a transmissão de características hereditárias seguia regras definidas e propôs uma explicação
Alelos: variação do mesmo gene (mutação)
São formas diferentes de um mesmo gene e ocupam o mesmo lócus em cromossomos homólogos
Gene: pedaço do DNA responsável por armazenar sequência de nucleotídeos que são transcritos no RNAm e traduzido em proteína
Se os alelos de um par são iguais, fala-se em homozigoto (Mendel usava o termo “puro”)
Se os alelos de um par são diferentes, fala-se em heterozigoto (Mendel usava o termo “híbrido”)
	GENÓTIPO
Genótipo é a composição genética formada pelo conjunto de alelos presentes em um indivíduo, que foram herdados de seus pais.
· Lembrar das letras (AA,aa)
	FENÓTIPO (tradução do genótipo)
Usado para descrever características morfológicas, fisiológicas ou mesmo comportamentais
Fenótipo é o conjunto de traços (observáveis ou que podem ser mensurados) de um indivíduo, como características físicas, bioquímicas, fisiológicas e comportamentais. 
	PESQUISADOR
	FEITO
	Friedrich Miescher (1869)
	Isolou DNA de núcleos de leucócitos
	Walter Sutton e Theodor Boveri (1903)
	Hipótese de que os cromossomos são os elementos hereditários
	William Batesonnuma (1905)
	Primeiro uso do termo “genética”: descrever o estudo da variação e hereditariedadeG. H. Hardy e Wilhelm Weinberg (1908)
	Propuseram a lei de Hardy-Weinberg
Fundamento da genética de populações
	Robert Fisher (1918)
	Genética quantitativa
	
	
	Harriet Creighton e Barbara McClintock (1931)
	Demonstraram que o crossing- over é a causa da recombinação
	Edward Tatum e George Beadle (1941)
	Propuseram a hipótese
de um gene—um polipeptídio
	Oswald Avery, Colin MacLeod e Maclyn McCarty (1944)
	Forneceram evidências fortes de que o DNA é o material genético das células bacterianas
	Joshua Lederberg e Edward Tatum (1946)
	Descobriram a conjugação bacteriana
	Barbara McClintock (1948)
	Descobriu elementos móveis (transposons) que se movimentam de um local para outro no genoma
	Erwin Chargaff (1950)
	O DNA segue algumas regras simples em relação às quantidades relativas de A, C, G e T
	Alfred Hershey e Martha Chase (1952)
	Comprovaram que o DNA é a molécula que codifica as informações genéticas
	James Watson e Francis Crick (1953)
	Estrutura do DNA
	Marshall Nirenberg, Har Gobind Khorana, Sydney Brenner, Francis Crick (1961-1967)
	“Desvenda” o código genético
	
	
CITOLOGIA E GENÉTICA – 10 DE MAIO DE 2023
Ciclo celular, interfase e mitose
Nos eucariontes, o núcleo é composto por: 	
Proteínas que vão de fora para dentro do núcleo são as enzimas. 
INTERFASE: ocorre entre duas divisões celulares consecutivas e é dividida em três fases: G1, S e G2
Se uma célula possui ciclos de divisão de 24 horas, 
· Metabolismo intenso
· Multiplicação/duplicação/replicação do material genético ocorre na fase S						· Período de intenso metabolismo celular
· Preparação para iniciar a divisão celular
· Multiplicação do material genético
· Fase de controle da divisão celular
A fase G0 (G-zero) é a fase do ciclo celular onde a célula permanece indefinidamente na interfase. Geralmente, células altamente especializadas como as células nervosas, encontram-se em G0. Dependendo do tipo de célula, pode acontecer uma estimulação e o retorno do ciclo celular. Assim, a fase G0 é um desvio da fase G1, onde a célula não se prepara para a divisão.
G1: intensa síntese de RNA e proteínas, aumento do citoplasma
S: duplicação do DNA – ponto de checagem – p53 ( proteína supervisora da replicação)
G2: crescimento celular adicional e preparação para a divisão
M: Divisão da célula
No ciclo celular temos pontos de verificação/checagem para verificar se o processo ocorreu corretamente,, tal como verificação do estado nutricional, adquirir tamanho.
															 CICLINAS E QUINASES: proteínas que realizam a regulação do ciclo celular.
Quantidade de enzimas para replicação e energia são verificadas no ponto de verificação G1/S
Ponto de verificação G2/M verifica se todas as organelas estão duplicadas para fazer a divisão celular. 
	Ponto de verificação G1
Dúvida celular - dividir ou não?
Ponto de não-retorno
Verificação de: tamanho celular, nutrientes, fatores de crescimento, dano de DNA
Na falta de algum dos fatores, não entra em divisão (vai para G0)!
	Ponto de verificação G2:
Dano de DNA
Replicação do DNA completa
Se danos/ erros são detectados, o ciclo pausa para permitir reparos
Se o dano for irreparável, a célula morre (apoptose)
	Ponto de verificação do fuso:
Microtúbulos foram fuso de divisão 
Centríolos duplicados se encaminham para lados opostos para ocorrer a divisão celular.
Se o microtúbulo não estiver ligado ao DNA igualmente em ambos os lados, a fase de duplicação fica paralisada. 
Esse ponto de verificação é importante, pois permite a não mutação das células.
Ponto de controle: sinais internos e externos acionam vias de sinalização intracelulares para ativar ou desativar proteínas essenciais que movem o ciclo celular para frente
Sinais externos: sinalização intracelular, fatores de crescimento
Sinais internos: dano de DNA, ciclinas, quinases dependentes de ciclinas (cdks) e APC/C.
Divisão celular – mitose 
	Mitose: uma célula da origem a duas idênticas a célula mãe, acontece na reprodução assexuada e manutenção de tecidos dos multicelulares.
As principais funções da mitose são a formação dos gametas em vegetais, desenvolvimento embrionário através de divisões do zigoto, crescimento, renovação e cicatrização de tecidos.
	Meiose: uma célula da origem a outras quatro com metade do número de cromossomos da célula mãe, acontece na formação de gametas na reprodução sexuada.
A função da meiose é reduzir o número de cromossomos das células diploides pela transformação em células haploides e, por fim, garantir que haja um conjunto completo de cromossomos nos produtos haploides gerados. REPRODUÇÃO SEXUADA - GAMETAS
Mitose: durante a fase S, entre a fase G1 e G2, a quantidade de cromossomos é dobrada, após a G2, inicia o processo de divisão – prófase, metáfase, anáfase e telófase. 
Assim, a mitose origina duas células-filhas contendo o mesmo número de cromossomos. 
- Conhecida também como divisão equacional, que possui funções de crescimento, regeneração e cicatrização de tecidos, formação de gametas por partenogênese e divisões do zigoto durante o desenvolvimento embrionário
· Na anáfase: a quantidade de cromossomos é dividida ao meio. 
ETAPAS DOS PROCESSOS DE DIVISÃO
	Prófase:
Início da condensação do DNA para formar os cromossomos
Duplicação dos centríolos (formação do 2º par)
Migração dos centríolos para pólos opostos
Rompimento da carioteca
	Metáfase:
Grau máximo de espiralização dos cromossomos (visíveis ao M.O.)
Cromossomos duplos alinhados lado a lado no equador da célula
Centríolos dispostos nos pólos opostos
No final da metáfase ocorre a divisão dos centrômeros
	Anáfase:
Encurtamento das fibras do fuso
Cromossomos simples (cromátides irmãs) puxadas para os polos da célula
Início da desespiralização dos cromossomos
	Telófase:
Citocinese
Formação de duas células filhas contendo o mesmo número de cromossomos da célula mãe
Formação de duas novas cariotecas e dois novos nucléolos
Cromossomos se desespiralizam e as fibras do fuso desaparecem
 PONTOS IMPORTANTES
· Quando uma célula entra em mitose, os cromossomos duplicados condensam-se em corpos cilíndricos (prófase)
· À medida que a mitose avança, os cromossomos migram para o plano equatorial da célula (metáfase)
· Mais adiante, há divisão do centrômero que une as cromátides-irmãs de um cromossomo duplicado e separação das cromátides-irmãs (anáfase)
· Ao fim da mitose, há descondensação dos cromossomos e reconstituição da membrana nuclear ao seu redor (telófase)
· As células-filhas têm conjuntos iguais de cromossomos (geneticamente idênticas)
· Todas as fases dependem do complexo ciclina B/cdk1 (Fator Promotor da Maturação - MPF)
· Alguns eucariotos unicelulares (leveduras): ocorre sem desintegração da carioteca (mitose fechada)
· Célula vegetal: divisão sem centríolos (acêntrica ou anastral)
· Excessão em humamos: células musculares estriadas (dependem de células satélites), células nervosas
· Tipo de divisão frequente entre os organismos vivos
· Em unicelulares: representa a reprodução
· Em pluricelulares: reparação de tecidos lesados, reposição de células mortas, crescimento, crescimento radicular (vegetais)
Divisão celular – Meiose
Reprodução Assexuada X Reprodução Sexuada
Na reprodução assexuada, temos uma reprodução fácil, rápida, efetiva, útil em ambiente estável, entretanto, falta diversidade na progênie. Já na reprodução assexuada, há a promoção variabilidade genética, permitindo a recombinação genética e são úteis em ambiente dinâmico. 
Na Meiose, temos a produção SEXUADA. 
Características da Reprodução Sexuada:
· Produção de células haploides por meiose
· União dessas células para formação de um novo organismo diploide
· Indivíduos herdam cromossomos dos dois parentais
· Geração de indivíduos geneticamente diferentes dos progenitores
MEIOSE: A meiose é um processo de divisão celular caracterizado pela formação de quatro células-filhas com a metade do número de cromossomos da célula-mãe. Podemos concluir, então, que a carga cromossomial reduz-se de 2n para n. A meiose caracteriza-se pelaocorrência de duas divisões celulares sucessivas, a meiose I e a meiose II.
A meiose I destaca-se por ser reducional, enquanto a meiose II é equacional. Tanto a meiose I quanto a meiose II apresentam subdivisões. A meiose I é dividida em prófase I, metáfase I, anáfase I e telófase I. Já a meiose II é dividida em prófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II.
CROMÁTIDE – IRMÃ: A definição principal de cromátides-irmãs leva em consideração que essa estrutura é uma porção cromossômica duplicada, em fitas de nucleotídeos. Perceba, então, que essas organizações não podem acontecer em uma célula que não está em divisão.
CROMOSSOMO HOMÓLOGO: São aqueles que fazem par com outros cromossomos. Eles são iguais em tamanho, têm o centrômero posicionado no mesmo lugar e a mesma posição de genes, ou seja, são muito parecidos em termos genéticos. Os cromossomos homólogos estão presentes nas células diploides (2n)
			
DIVISÃO REDUCIONAL NA MEIOSE: 
A meiose I inicia-se pela prófase I, que pode ser subdividida didaticamente em cinco etapas. A primeira delas é o leptóteno, caracterizado pela condensação dos cromossomos, já duplicados durante a interfase. A próxima fase é o zigoteno, momento em que é possível observar os cromossomos homólogos emparelhados. Denominamos sinapse o emparelhamento dos homólogos. O emparelhamento atinge sua perfeição na fase de paquíteno, quando é possível observar o chamado bivalente ou tétrade. No bivalente, os pares de cromossomos estão totalmente emparelhados. Nesse momento, poderá ocorrer o crossing-over, também chamado de permutação, processo caracterizado pela troca de partes entre os cromossomos homólogos. Esse fenômeno é muito importante para que haja maior variabilidade genética na espécie. Na etapa chamada diploteno, os cromossomos iniciam a separação. Nesse momento é possível observar os quiasmas, pontos em que ocorreram a recombinação genética entre as cromátides. Por fim, ocorre a diacinese, quando acontece a separação dos cromossomos homólogos, os quais ainda permanecem ligados pelos quiasmas. Ao final da diacinese, ocorre a desintegração da membrana nuclear, e os cromossomos homólogos espalham-se pelo citoplasma. Inicia-se então a metáfase I. Nesse momento, há cromossomos muito condensados e presos às fibras do fuso que se formaram durante a prófase I. Os cromossomos ficam dispostos na região mediana da célula. Na anáfase I, cada cromossomo homólogo é puxado para os polos da célula. Essa anáfase diferencia-se da anáfase da mitose, pois não ocorre o rompimento dos centrômeros, havendo a migração de cromossomos inteiros. Em seguida, ocorre a telófase I. Em algumas espécies, os cromossomos começam a se descondensar, a membrana nuclear é refeita, e os nucléolos reorganizam-se. Após essa etapa, ocorre a divisão do citoplasma e a separação das duas células-filhas. O processo de divisão do citoplasma é denominado citocinese. No final da meiose I, há duas células com metade do número de cromossomos da célula-mãe. Podemos considerar essa etapa como reducional.
EVENTOS PRESENTES DA DIVISÃO REDUCIONAL: 
· Cada homólogo (ex. “cromossomo 7”) se replica e dá origem à duas cromátides irmãs
· Par de homólogos (“cromossomo materno 7” e “cromossomo paterno 7”)
· Troca de material genético entre cromossomos homólogos (embaralhamento de genes): crossing-over
· Segregação independente dos cromossomos
TODOS OS GAMETAS GERADOS POR MEIOSE SÃO DIFERENTES.
Meiose II
Entre uma divisão e outra, não ocorre uma nova duplicação do material genético. A meiose II assemelha-se muito com a mitose, sendo considerada uma divisão equacional, pois o número de cromossomos permanece igual. As células-filhas iniciam a primeira etapa, a prófase II. Nesse momento, os cromossomos se condensam e é formado o fuso. Os nucléolos e a membrana nuclear fragmentam-se novamente. Inicia-se a metáfase II, os cromossomos atingem seu maior grau de condensação. Eles se prendem às fibras do fuso pelos centrômeros e alinham-se no plano equatorial da célula. Na anáfase II, as cromátides-irmãs são levadas para os polos. Vale destacar que nessa etapa ocorre a separação dos centrômeros. Na telófase II, os cromossomos desespiralizam-se, os nucléolos surgem novamente e a carioteca reorganiza-se. Por fim, ocorre a citocinese e a formação das células-filhas.
FASES DA MEIOSE
	MEIOSE I
Prófase I (4n)
Metáfise I(4n)
Anáfase I (2n)
Telófase I (2n)
	MEIOSE II
Prófase II (2n)
Metáfise II(2n)
Anáfase II (n)
Telófase II (n)
Prófase I: Fase mais longa, dividida em 5 subfases:
Leptóteno, Zigóteno, Paquíteno, Diplóteno (crossing-over, permutação), Diacinese
 
NA METÁFASE I DA MEIOSE I, FUSOS SEPARAM CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS – SEGREGAÇÃO CROMOSSÔMICA. 
NA METÁFASE DA MITOSE, FUSOS SE SEPARAM POR CROMÁTIDES IRMÃS – SEGREGAÇÃO CROMATÍDICA
____________________________
Cada indivíduo pode produzir 2n gametas geneticamente diferentes (n = nº haploide de cromossomos):
Humanos (n = 23): 223 = 8.388.608 (2 ELEVADO A 23 – CROMOSSOMOS DIFERENTES)
Lírio (n = 12) 212 = 4.096
Milho (n = 4) 24 = 16
RESULTADO DA MEIOSE: TÉTRADE
CITOLOGIA E GENÉTICA – 17 DE MAIO DE 2023
Mutações
Célula faz verificação de mutações na fase S.
Pequenas mutações -> adaptação do ambiente
Nem sempre é algo ruim!
Fonte da variabilidade genética original – alterações que podem levar a alterações fenotípicas ou não
Alteração que produz um gene ou um conjunto cromossômico que difere do tipo selvagem (alelo maiúsculo)
São mudanças herdadas no DNA; essenciais para o estudo da genética e vários outros campos
TIPOS DE MUTAÇÃO
	Mutação gênica (de ponto): alterações em um número reduzido de nucleotídeos do DNA, resultando no aparecimento de uma nova característica. Dano em pequena escala. São reparáveis!
*Esse tipo de mutação pode ser corrigido
	Mutação cromossômica: alterações genéticas de grande escala, afetam a estrutura ou o número de cromossomos. Dano em grande porção do DNA. Não reparáveis!
Mutação gênica (ponto)
· Adição, deleção ou substituição de bases
· Alterações na sequência de nucleotídeos, que alteram a sequência de aminoácidos na cadeia polipeptídica codificada pelo gene
Adições e deleções: indels – adição ou remoção de um ou mais pares de nucleotídeos 
· Tipo mais comum de mutação 
 Substituição de base: O tipo mais simples de mutação gênica, alteração de um único nucleotídeo no DNA. Dividido em dois tipos: 
· Transição: troca de uma purina por outra ou troca pirimidina por outra pirimidina. O dano é menor. 
· Transversão: troca de uma purina por uma pirimidina ou vice-versa. Aqui o dano é maior porque troca a família de base.
Mutação sinônima: altera a sequência de nucleotídeos sem trocar a base. Não prejudica a produção do aminoácido, o códon é trocado, mas permanece o mesmo resultado.
Mutação de sentido trocado: a mutação do tipo conservativa troca o aminoácido, mas ele é semelhante ao interior. Já a do tipo não conservativa troca o aminoácido por outro quimicamente diferente. – Este tipo de mutação é reconhecido quando a substituição de um único nucleotídeo (ou mutação de ponto) em uma sequência de DNA é capaz de alterar o código em uma trinca de bases, e assim causar a substituição de um aminoácido por outro no produto gênico. Em muitos distúrbios, tais como as hemoglobinopatias, são derivados de mutações de sentido trocado.
Mutação sem sentido: quando a mutação acaba inserindo acidentalmente um códon de parada. 
Mecanismos de reparo: 	Comment by Sabrina Mello: Enzimas que fazem os reparos
· Reparo de pareamento errado
· Reparo direto
· Reparo por excisão de bases
· Reparo por excisão de nucleotídeo
· Reparo de quebras de fita dupla
· DNA polimerases translesão
Reparo de paramento errado: Vários erros são corrigidos pela revisão da DNA polimerase, mas alguns escapam. Reparo de pareamento errado acontece logo após o novo DNA ter sido feito. Remove e substitui as bases mal pareadas.
Reparo direto: Corrige a O6-metilguanina, um produto da alquilação que pareia com adenina, produzindo as transverções G • C → T • A. A enzima O6-metilguanina-DNAmetiltransferase remove o grupo metila da O6-metilguanina, restaurando a base para guanina.
Reparo por excisão de bases: Uma base modificada é primeiro retirada, e então o nucleotídeo inteiro é substituído. A excisão das bases modificadas é catalisada por um conjunto de enzimas chamado DNA glicosilases. Cada enzima reconhece e remove um tipo específico de base modificada ao romper a ligação que une aquela base ao átomo de carbono 1′ do açúcar desoxirribose
Reparo por excisão de nucleotídeo: Remove lesões volumosas de DNA que distorcem a dupla-hélice. Pode reparar muitos tipos diferentes de dano de DNA e é encontrado nas células de todos os organismos, desde as bactérias até os humanos
· Endonuclease: quebra ligação fosfodiester
Reparo de quebra de fita dupla: Precisa ocorrer quando ambas as fitas da hélice do DNA são rompidas. Quebras são causadas por radiação ionizante, radicais livres oxidantes e outros agentes que danificam o DNA (agentes químicos ou fármac os). São prejudiciais porque interrompem a replicação do DNA, podendo levar a rearranjos cromossômicos (deleções, duplicações, inversões e translocações). Existem duas vias principais para reparar as quebras de fita dupla: junção de extremidades não homólogas e recombinação homóloga – toda recombinação homóloga é benéfica 
DNA polimerase translesão: Quando são encontradas as distorções no molde, DNAs polimerases translesão assumem a replicação e contornam as lesões volumosas, mas produzem erros no processo. As polimerases translesão tornam possível que a replicação continue ao custo de introduzir mutações na sequência. Algumas dessas mutações são corrigidas por sistemas de reparo do DNA, mas outras escapam da detecção.
Mutações cromossômicas
Rearranjos que alteram a estrutura dos cromossomos (número e/ ou localização dos genes dentro do cromossomo) – sempre a quebra nas duas fitas. 
	Alteração no n° de genes: (dentro do mesmo cromossomo)
· Deleções
· Duplicações 
· Cromossomos em anel 
· Isocromossomos 
	Mudança na localização de genes: (troca de cromossomo)
· Inversões
· Translocações
Deleção cromossômica: alteração onde se perde um segmento de cromossomo. 
Efeitos da deleção:
· Animais e plantas têm diferenças na sobrevivência de gametas ou de descendência
· Um animal macho com deleção produz espermatozoides que carreiam um ou outro dos dois cromossomos; esses espermatozoides podem funcionar de forma independente do conteúdo genético, porém com limitações
Duplicação cromossômica: parte do cromossomo é duplicada
Pode resultar:
· Em homozigóticos: a duplicação está em ambos os cromossomos homólogos
· Em heterozigóticos: um cromossomos é normal e o outro apresenta duplicação; surge no pareamento de cromossomos na prófase I da meiose (os dois cromossomos não são homólogos por toda sua extensão)
Cromossomos em anel: cromossomo com 2 deleções terminais
· Suas extremidades não têm telômeros e tendem a se reunir
· Fragmentos acêntricos se perdem
A enzina não consegue ler DNA circular, apenas linear.
Isocromossomo: quando a divisão do centrômero na divisão celular se dá transversalmente e não longitudinalmente
Inversão cromossômica: um segmento de um cromossomo é cortado, girado e reinserido
· Não há perda nem ganho de material genético, apenas a sequência de DNA é alterada
· Pode romper o gene em duas partes, com uma delas se movendo para um novo local e destruindo a função daquele gene
· Inversão pericêntrica: o centrômero está incluído na inversão
· Inversão paracêntrica: o centrômero está fora da inversão
Translocação: movimento de material genético entre cromossomos não homólogos ou dentro do mesmo cromossomo. Cromossomo 1 é homólogo apenas a outro cromossomo 1. Alteração de locus gênico e de tipo de cromossomo. 
· Não deve ser confundida com crossing over, que é a troca de material genético entre homólogos
Tipos:
- Recíprocas: troca de segmentos entre cromossomos que sofreram quebras (normalmente acontece com extremidades)
- Não-recíprocas: um segmento de um cromossomo liga-se a outro cromossomo
- Robertsonianas: 2 cromossomos acrocêntricos sofrem quebras e se unem
Cromossomos podem ser metacêntricos (meio), pericêntricos (perto) e acrocêntrico (extremidade)
Célula somática -> 2n
Célula gamética -> n
Alterações Cromossômicas Numerais
· Aneuploidia: alteração no número de cromossomos
· Poliploidia: multiplicação no número de conjuntos de cromossomos
Aneuploidia
· Alteração numérica de cromossomos, geralmente altera a dose de um único cromossomo: indivíduos têm um cromossomo a mais, um a menos, ou uma combinação dessas anomalias
· Essa definição também inclui segmentos de cromossomos: um indivíduo com deleção do braço de um cromossomo também é considerado aneuploide
· Fruto da não separação de cromátides irmãs 
Tipos: Nulissomia
· Perda de ambos os braços de um par de homólogos 
· Representada como 2n – 2 (n se refere ao número haploide de cromossomos)
· Em seres humanos (2n = 46), um zigoto nulissômico tem 44 cromossomos
Tipos: Monossomia
· Perda de um único cromossomo
· Representada como 2n – 1
· Em seres humanos (2n = 46), um zigoto monossômico tem 45 cromossomos
Tipos: Trissomia
· Ganho de um único cromossomo, existem três cópias homólogas de um cromossomo
· Representada como 2n + 1
· Em seres humanos (2n = 46), um zigoto trissômico tem 47 cromossomos
Tipos: Tetrassomia
· Ganho de dois cromossomos homólogos
· Representada como 2n + 2 
· Em seres humanos (2n = 46) um zigoto tetrassômico tem 48 cromossomos 
· Não é o ganho de dois cromossomos extras, e sim o ganho de dois cromossomos homólogos: quatro cópias homólogas de um dado cromossomo
	NÃO SEPARAÇÃO DE CROMÁTIDES IRMÃS
2n – 1
2n + 1
	NÃO SEPARAÇÃO DE CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS
2n – 2
2n + 2
	NÃO SEPARAÇÃO DE CROMÁTIDES IRMÃS E CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS
2n + 4
Poliploidia
· Conjuntos extras de cromossomos
· Podem afetar a aparência e a fertilidade do organismo
· Comum em vegetais, importante na agricultura, rara em animais
· Metade dos gêneros conhecidos de vegetais contém espécies poliploides e cerca de 2/3 das gramíneas são poliploides - muitas dessas têm reprodução assexuada
24 de maio de 2023 
Primeira Lei de Mendel
CONCEITOS IMPORTANTES:
Genes são os fatores mendelianos, transmitem determinada característica – sequência de nucleotídeos que determina a característica
Cada gene ocupa um locus (endereço) específico em um cromossomo. Importante lembrar: em cada par de gene, um vem da mãe e um vem do pai. 
Cromossomos homólogos: são equivalentes. 
Cada locus também é o local onde está o alelo – um do pai e um da mãe (via parentais) – conceito de alelo dominante e recessivo, representado por maiúsculo quando é dominante e minúsculo quando é recessivo. 
Gene Dominante: manifesta o fenótipo em homozigoze – dois dominantes (dose dupla, VV) e heterozigoze – um dominante e um recessivo (dose simples, Vv)
Gene Recessivo: manifesta o fenótipo somente em homozigoze (dose dupla, vv)
· Ser homozigoto: apresenta um par de alelos iguais para um determinado gene - VV ou vv; RR ou rr, etc; o mesmo que “puro”
· Ser heterozigoto: apresenta alelos diferentes para um determinado gene – Vv; Rr, etc; o mesmo que “híbrido”
Genótipo: 
· Constituição genética do indivíduo (alelos daquele organismo)
· Nos cruzamentos mendelianos: VV, Vv, vv, etc.
Fenótipo:
· Manifestação, aparência ou traço de uma característica (física, psicológica, bioquímica ou comportamental)
Determinado pelos genes e fatores ambientais
Puro: RR ou rr
																																																		Um mesmo genótipo pode expressar diferentes fenótipos
dependendo da interação com o meio
Princípio da Segregação dos Caracteres ou Lei da Segregação – Primeira Lei d Mendel
“Cada caráter é determinado por um par de fatores separados na formação dos gametas, indo um fator do par para cada gameta, que é, portanto, puro”
O modelo de Mendel foi comprovado a partir de observações do núcleo da célula, do processo de divisão celular e dos elementos envolvidos nesta divisão (cromossomos)
Qual a conclusão dos cruzamentoshíbridos?
· Princípio da dominância: em um heterozigoto, um alelo pode ocultar a presença de outro
· Princípio da segregação: em um heterozigoto, dois alelos diferentes segregam-se (separam-se) um do outro durante a formação dos gametas
A segregação ocorre através do pareamento e a subsequente separação de cromossomos homólogos durante a meiose
31 de maio de 2023 – 
Segunda Lei de Mendel
· Também chamada de Lei da recombinação e di-hibridismo 	Comment by Sabrina Mello: Os dois alelos são heterozigotos 
Enunciado: “Em um cruzamento em que estejam envolvidos dois ou mais caracteres, os fatores que determinam cada um se separam (se segregam) de forma independente durante a formação dos gametas (meiose), se recombinam ao acaso e formam todas as combinações possíveis”.
· Di-hibridismo (2)Quantidade de pares envolvidos
· Tri-hibridismo (3)
· Poli-hibridismo (vários pares)
Mendel concluiu que:
· Cor e textura da semente eram características independentes uma da outra
· Os pares de genes segregavam-se de forma independente na prole seguinte 
· Por isso a 2ª Lei de Mendel também é chamada de Lei da Segregação Independente
Na distribuição dos alelos nos gametas de um indivíduo, ocorre a formação de 4 tipos de gametas com genótipos diferentes.
Isso ocorre porque para várias características também ocorre segregação independente dos genes para formação dos gametas
	Comment by Sabrina Mello: Sempre HETEROZIGOTOS2n = 2 ² = 4 gametas diferentes 
Método Quadrado de Punet
DI-HÍBRIDOS MONOHÍBRIDOS
Método da linha bifurcada
Método da probabilidade
Sistema de determinação do sexo
Alossomos (heterocromossos): cromossomos que se apresentam diferentes entre machos e fêmeas, determinam o sexo do indivíduo
Autossomos: cromossomos que são os mesmos em machos e fêmeas
Funções biológicas do sexo: reprodução das espécies, promover a segregação e recombinação dos genes. 
Sexo do indivíduo -> fenótipo sexual
- a maior parte dos organismos tem dois fenótipos sexuais / a maior diferença entre machos e fêmeas é o tamanho dos gametas	Comment by Sabrina Mello: Óvulo: lembrar da cabeça do alfinete
Existem basicamente três sistemas de determinação do sexo: XY, ZW e X0 (zero)
· SISTEMA XY (vertebrados): 
Células dos machos e fêmeas tem o mesmo número de cromossomos (20)
- fêmeas tem dois cromossomos XX / machos tem cromossomo X e o Y menor
No sistema XY, o cromossomo Y é acrocêntrico e não no formato Y como frequentemente presumido	Comment by Sabrina Mello: Braços para o lado de cima bem curtos e na parte de baixo bem maiores
· SISTEMA X0 (gafanhotos)
Não há cromossomo Y
Os machos têm número ímpar de cromossomos, o zero é indicativo da ausência de cromossomo sexual
Não existe cromossomo 0, 0 representa a ausência de um cromossomo.
· Na meiose de fêmeas, os dois cromossomos X formam par e se separam, vai um cromossomo X para cada óvulo – As fêmeas são o sexo homogamético
· Nos machos só há um cromossomo X, que se segrega para metade dos espermatozoides, e a outra metade não recebe cromossomo sexual – Os machos são o sexo heterogamético
· SISTEMA ZW (aves domésticas)
Machos e fêmeas diferem entre si quanto a um par de cromossomos, porém são as fêmeas são heterogaméticas e machos homogaméticos
FÊMEA: ZW
MACHO: ZZ
· Determinação pelo gene
O sexo é determinado geneticamente, mas não há diferenças claras nos cromossomos de machos e fêmeas: não existem cromossomos sexuais
O que determina o sexo são os genótipos em um ou mais loci
Há genes masculinizantes e feminilizantes nos autossomos
· O cromossomo Y atua mais em direção à masculinidade do que o cromossomo W
· O cromossomo X atua mais em direção à feminilidade do que o cromossomo W
· No gene autossômico, o alelo dominante é masculinizante, o recessivo a é feminilizante
· Determinação pelo ambiente (tartaruga, lagarto e jacaré)
Machos e fêmeas tem a mesma constituição genética
A diferenciação dos órgãos sexuais é dependente de estímulos ambientais
· Sistema haploide e diploide
Ocorre principalmente em insetos himenópteros (abelhas, formigas)
Machos (zangões) são haploides (n): possuem apenas um conjunto de cromossomos oriundos de suas mães
Fêmeas são diploides (2n) têm origem e óvulos fecundados
Fêmeas virar rainhas ou operárias: varia conforme o tipo e a quantidade de alimento que recebem na fase larval
· Ginandromorfos
Comportamento cromossômico anormal em animais
Resulta em mosaicos ou bipartição: o animal tem características femininas e masculinas em partes específicas do corpo
Tanto as genitálias e gônodas masculinas quanto as femininas podem estar no mesmo animal
Ocorre por ação de hormônios sexuais
· Freemartin 
Quando em gêmeos bovinos um é macho e o outro uma fêmea - existe a formação de vacas “maninhas” 
As chances da fêmea ser estéril é de 90 a 95%
Ocorre, pois, o testículo do macho desenvolve-se antes do ovário feminino - os hormônios masculinos passam para o organismo da fêmea pela placenta
07 de junho de 2023 
Herança sexual
Na meiose, X e Y se comportam como homólogos parciais e raramente fazem crossing over
· Nos mamíferos, a determinação do sexo masculino depende exclusivamente da presença do cromossomo Y (Y significa a característica sexual masculina)
· As gônadas são órgãos que produzem células sexuais sendo os ovários os representantes do sexo feminino e os testículos, do sexo masculino. (Aparecem no embrião ¼ do total de tempo da prenhez)
Indivíduos sem a região SRY (determinante do sexo do cromossomo Y): as gônadas embrionárias genéricas se desenvolvem em ovários	Comment by Sabrina Mello: SEM SRY, sem cromossomo Y
Indivíduos com a região SRY: gônadas embrionárias genéricas são modificadas em testículos	Comment by Sabrina Mello: Gene SRY (determinação do sexo masculino em mamíferos): 50 genes, ~23 proteínas
· Genes do SRY são conhecidos como holândricos (holos – completamente; andros – masculino): quase todos ligados à características sexuais masculinas
· São passados somente do pai para o filho
Atividade de SRY promove regulação gênica → mudanças bioquímicas, fisiológicas e anatômicas. Indução da produção de testosterona. Indução da produção do hormônio anti-Mulleriano. Porém, para a produção de esperma funcional, outros genes no cromossomo Y são necessários	Comment by Sabrina Mello: INIBE O CRESCIMENTO DAS ESTRUTURAS FEMININAS PARA DESENVOLVER UM MACHO. O hormônio Anti-Mülleriano é um hormônio produzido pelas células do ovário, responsável por regular o desenvolvimento e o crescimento dos folículos (estruturas que contém o óvulo no seu interior).
  	Comment by Sabrina Mello: QUESTÃO DE PROVA: CÉLULAS ESSENCIAIS NO SISTEMA REPRODUTOR MASCULINO - HISTOLOGIA
HOMOÓLOGOS PARCIAIS: compartilham apenas a parte laranja
TUBO MILERIANO: se desenvolve em tuba uterina, ovário e cérvix uterino
TUBO DE WOLF: se desenvolve em testículo, 
CROMOSSOMO Y : pobre em genes (+/- 50), região homóloga e não homóloga (região SRY – heranças relacionadas ao Y)
CROMOSSOMO X: 1098 genes (4% dos genes humanos) – 10% das doenças humanas hereditárias vem da mãe, 
· SISTEMA DE INATIVAÇÃO DO CROMOSSOMO X: Para não haver desequilíbrio, embriões femininos inativam aleatoriamente um dos seus cromossomos X – Corpúsculo de Barr	Comment by Sabrina Mello: Utilizado para determinar o sexo genético de um indivíduo 
Resultado: 75% dos genes são silenciados, 25% dos genes não são silenciados, 15% produzem proteínas em níveis mais elevados em mulheres do que em homens
Herança sexual - Hereditariedade em relação ao sexo
Parte homóloga: herança que aparece nos dois sexos – parcialmente ligada ao sexo
Porção do cromossomo X não homóloga ao Y – herança ligada ao sexo
Porção do Y não homóloga ao X – restrita ao sexo
HERANÇA SEXUAL LIGADA AO CROMOSSOMO X: (na região não homóloga)
Herança do cromossomo Y (holândrica): ocorre nos genes que estão no Y (RESTRITA)
· Herança restrita ou limitada ao sexo
RESTRITA AO SEXO: genótipo dos dois, mas só aparece em um (Limitada)
Dominância
O que é dominância? “Um organismo tem doisdiferentes alelos para uma característica, mas o traço codificado por apenas um dos alelos é observado no fenótipo”
O que é Dominância incompleta?
· O fenótipo do heterozigoto é uma mescla intermediária entre dois homozigotos dominantes
· Nenhum dos dois alelos é inteiramente dominante
· A representação dos alelos é através da letra maiúscula R representado por ’
	Genótipo
PG
	Fenótipo
PF
	1/4
	25% flores vermelhas
	2/4
	50% flores rosadas
	1/4
	25% flores brancas
 
	Tipo de dominância
	Definição
	Dominância Completa
	O fenótipo do heterozigoto é o mesmo fenótipo que um dos homozigotos
	Dominância Incompleta
	O fenótipo do heterozigoto é intermediário (fica dentro da faixa) entre os fenótipos dos dois homozigotos - DEGRADÊ
	Codominância
	O fenótipo do heterozigoto inclui os fenótipos de ambos homozigotos – DOIS FENÓTIPOS APARECEM NO INDIVÍDUO
Alelos letais ou genes letais
· É um gene que, quando presente, provoca a morte pré ou pós nascimento, ou produz uma deformidade incompatível com a vida
· Alelos letais DOMINANTES – levam à morte quando em homozigose dominante 
· Alelos letais RECESSIVOS – levam à morte quando em homozigose recessiva
· Genes letais não estabelecem relações de codominância com outros genes visto que eles levam o indivíduo à morte
· 
Alelos múltiplos (polialelia)
· Um gene apresenta três ou mais alelos, e não apenas dois, para um mesmo locus cromossômico
· Os 3 ou mais alelos determinarão um fenótipo
NÃO CAI NA PROVA: 
Pleiotropia e Interações Gênicas
Pleitotropia: 1 gene envolvido – denominando várias características (1 proteína que controla o dobramento de várias outras)
Interação gênica: vários genes envolvidos que determinam 1 característica. Exemplo: crista das galinhas sendo denominada por genótipo R e E.
Epistasia: Quando um gene impede a manifestação fenotípica de outro NÃO-ALELO - Definição:
Quando dois pares de genes independentes agem num mesmo caráter, e a expressão de um dos genes inibe a expressão dos genes do outro par.
· Considera-se o locus responsável pela deposição de melanina epistático em relação ao locus responsável pela produção deste pigmento, pois o primeiro gene altera a expressão fenotípica do segundo 
· Se no locus responsável pela deposição de melanina estiverem dois alelos recessivos (ee), o labrador será amarelo, independentemente dos alelos presentes no locus responsável pela cor.
· Alelos inibidos é chamado de hipostáticos
Desenvolvimento do microscópio simples - 1500
Robert Hooke
Descobrimento da célula - 1665
Nehemiah Grew
Cruzamento de plantas com pólen - 1676
GREGOR MENDEL - 1865