Genética p2 (1)

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Reparo
● O sistema de reparo consiste na identificação de uma lesão (estrutura anormal),
essa identificação é feita por algumas proteínas. Após a identificação dessas lesões
é necessário escolher qual mecanismo de reparo vai ser usado.
● Existem 5 principais sistemas de reparo. Eles são escolhidos de acordo com seu
gasto energético, complexidade e eficiência.
Reparo direto:
● Uma enzima reconhece a lesão, quebra a modificação e volta ao normal.
● O problema é que as enzimas são altamente específicas.
● Necessita de: 1 enzima, pouco gasto energético, pouca complexidade e terá grande
eficácia.
● Ex: reparo de bases alquiladas: as alquiltransferases retiram os grupos alquilas
adicionado por radiomiméticos (agente alquilante que adicionan radicais alquilas as
bases nitrogenadas)
Reparo por excisão de base
● O sistema de reparo reconhece a base alterada, destrói ela, uma enzima cliva a
região, a região é reproduzida é uma enzima ligase liga a nova base.
● Basicamente exclui a base nitrogenada lesionada e a reconstrói
● Esse reparo não é 100% eficaz pois ele usa uma DNA polimerase, e essa enzima
tem taxa de erro, além de que o tamanho máximo da lesão pode ser de uma base
nitrogenada, caso for maior não será eficaz
● Necessita do trabalho de pelo menos 5 enzimas
● Usa quando lesionou poucas bases
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Reparo por excisão de nucleotídeo
● Reconhece lesões maiores que uma base, tira um pedaço grande de DNA,
reconstrói esse pedaço de DNA a partir de uma DNA polimerase, uma ligase liga
esse DNA reconstruído. Em seres humanos esse é um dos principais mecanismos
de reparo, porém esse gene pode ser multado. Se algum dos genes xp possui
alteração, o paciente tem a doença xeroderma pigmentosa. Essa doença é genética
é genética e pode levar à morte por sua malignidade
● Usa quando lesionou muitas bases
Reparo por bases mal pareadas
● Reparo pós replicação
● Tem duas fitas de DNA recém replicadas, porém uma das fitas tem uma lesão que
impede que a DNA polimerase produzisse todo um fragmento, porém quando as
fitas são pareadas, uma delas vai estar certinha e a outra vai estar lesionada
● O sistema de reparo por bases mal pareadas utiliza a fita que replicou certinho como
molde. Junta as duas fitas por uma região específica, quebra a fita de baixo (certa),
transfere essa parte quebrada para a fita lesionada e replica a segunda fita de DNA.
● Basicamente: utiliza um pedaço da fita boa (recém replicada), quebra um pedaço,
transfere para a lesionada.
● É capaz de tornar um erro grande em um pequeno erro.
● Necessita de várias enzimas diferentes.
● Esse processo é muito complexo e necessita de muito gasto energético, sua eficácia
é baixa pois a lesão original continuará lá, ele apenas reduz o tamanho do problema.
●
● “etapas: identificar a lesão > aproximação da fita recém replicada integra a fita da
lesão > quebra da fita original > ligação da fita original com a fita lesionada >
produção da fita retirada”
Reparo por recombinação
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● Existem dois reparos por recombinação, que acontecem quando a quebra das duas
fitas ou quando outro reparo não atua, os dois tipos são reconhecidos por reparo
homólogo e reparo não homólogo
● Reparo homólogo: parear o cromossomo homólogo com o cromossomo lesionado,
retirar uma fita do homólogo, produzir a dupla fita para o lesionado e produzir
novamente a fita para o homólogo.
● Reparo de junção terminal não homólogo: junta dois cromossomos aleatórios para
formar um novo
Estratégias de reparo:
● Reparo direto na lesão: nem sempre é possível
● Sistema de excisão geral para qualquer tipo de dano que cause uma distorção na
dupla-hélice
● Quando as lesões são tão pequenas que não causam tal distorção: sistema de
excisão de base (excisão específica)
● Para eliminar erros ocorridos na replicação: sistema de reparo de mal-pareamento
● Sistema pós-replicação recombinatorial elimina as lacunas deixadas pela presença
de lesões que escaparam dos outros sistemas de reparo
● “Graças a todas as estratégias de reparo nós, seres humanos, estamos expostos a
uma grande quantidade de agentes mutagênicos, sejam eles químicos ou físicos, e
nossa taxa de mutação (estabilidade de DNA) ainda é relativamente alta. Principal
de uma mutação (resultado maléfico): câncer. Nosso DNA ainda é estável, por mais
que sejamos bombardeados por inúmeros agentes mutagênicos. Porém, se você
tiver um defeito no seu sistema de reparo, acontece um aumento da suscetibilidade
ao câncer.”
● As consequências das mutações podem afetar significativamente e negativamente a
função do gene/proteína/célula, se sim terá uma doença, se não, ocorrerá apenas
uma mutação. Então, a mutação boa ou ruim sempre trará variabilidade.”
CICLO CELULAR
● Processo de preparação para a mitose
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● “A principal palavra da aula de ciclo celular é CONTROLE. Por que se eu não tenho
controle de crescimento celular, eu tenho câncer, se eu não tenho controle de morte
celular, eu tenho necrose.
● O principal eixo para o ciclo celular é a quantidade de células que o indivíduo adulto
tem, ou quantas estão produzindo, multiplicando e dividindo em meu organismo, ou
seja, o número de células que se diferenciam.
● Temos um tamanho de população celular que está em constante crescimento até
alcançar a fase adulta
● O tamanho da população celular é influenciado pelo desde a proliferação celular e
estimulado por condições fisiológicas normais ou patológicas
● População celular = proliferação celular + diferenciação + morte celular
● A proliferação celular é controlada por diversas proteínas. Para alcançar a
quantidade de células de um indivíduo adulto existem algumas bases:
● Proliferação celular: divide uma célula e aumenta a população celular. É influenciada
por fatores fisiológicos e patológicos, enquanto os fatores fisiológicos estiverem
sobre controle da proliferação, não haverá problema algum, porém, quando os
fatores patológicos passarem a controlar essa proliferação, podem ocorrer
crescimentos descontrolados (câncer), que podem ser fatais para as células ou até
para o próprio indivíduo.
● Diferenciação celular: quanto maior a diferenciação celular, menor a capacidade de
proliferação. Células já especializadas não fazem mais proliferação, pois já estão
muito diferenciadas. Ex.: neurônios.
● Morte celular: Pode ser programada (apoptose): quando ocorre algum tipo de
problema no funcionamento, como quando se tem algum agente patológico. A
apoptose se faz muito necessária para a manutenção da vida. A perda da
capacidade de apoptose causa neoplasia maligna (câncer). Pode ser não
programada: ocorre, por exemplo, quando nos ferimos. A quantidade de proliferação
celular vai ser parecida com a da apoptose. A descompensação em um dos
processos de morte celular significa a existência de algum problema.
● Tipos de atividades proliferativas nos tecidos:
● Tecidos lábeis: Alta proliferação
● Tecidos estáveis: média proliferação, normalmente só tem divisão quando tem algum
estímulo.
● Tecidos permanentes: baixa capacidade de renovação, a capacidade de renovação
foi perdida por causa da sua alta especialização(tecido nervoso)
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● No tecido nervoso, as células da glia possuem maior chances de desenvolver um
câncer, pois elas sofrem mitoses
● Quanto mais especializado um tecido menor será a taxa de divisão celular. Quanto
mais diferenciado, menor a taxa de proliferação.
● A proliferação celular é a capacidade de produzir duas células a partir de uma.
Duplicar para depois dividir.
● O primeiro passo importante para a proliferação celular é a duplicação do material
genético (DNA), que é chamado replicação. O próximo passo importante é dividir
esse material genético, para depois dividir a célula. A replicação acontece para
passar as informações genéticas para frente, e precisa ocorrer antes da divisão
celular.
Porque fazer divisão celular?
● Crescimento, renovação e desenvolvimento.
● As células perdidas precisam ser renovadas
● Grande parte das células humanas(exceto as mutações) possuem a mesma
quantidade de DNA da célula ovo que originou o nosso corpo. Por isso, no início da
divisão celular o primeiro passo é duplicar o material genético (fase S, ou síntese do
DNA)
● O processo de síntese do DNA custa muita energia para a célula, por isso a divisão
precisa ser muito controlada.
● Divisão celular = divisão nuclear + divisão citoplasmática
● “O que mudou da célula 1 para a célula 2? O material genético foi multiplicado para
depois ser dividido. A primeira coisa a ser feita antes de dividir uma célula é replicar
a informação genética (cópia de uma receita).
Fases do ciclo celular:
● Fase G1 (preparação 1): fase em que ocorre o acúmulo de energia para a síntese,
crescimento e preparo do material. O acúmulo de energia e o crescimento em
volume são feitos por produção proteica. Não é possível fazer produção proteica
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durante a replicação do DNA, pois ele vai estar sendo ocupado, então a produção de
todas as proteínas necessária para a divisão celular precisa ser feita antes do início
da replicação.
● Fase S (síntese): Fase onde acontece a replicação do material genético
(duplicação). Fase em que se ocupa as proteínas e ocorre o maior gasto energético.
O DNA está sendo fisicamente ocupado.
● Fase G2 (preparação 2): muito parecida com G1. Aqui também ocorre o acúmulo de
energia, crescimento em tamanho e preparo do material necessário. Verifica se todo
o material genético está duplicado. Aqui ocorre o crescimento celular, acúmulo de
energia e produção proteica e duplicação das organelas, é uma fase que precisa ser
muito controlada para evitar erros e produções desnecessárias.
● Fase M: Aqui ocorre a divisão do material genético e do citoplasma, pode ser por
mitose ou meiose.
● Fase G0 (fase estacionária/ de repouso): conhecida por fase estacionária, pois a
célula não se divide. Nesse momento a célula estará parada no ciclo, porém
executando a sua função. Essa célula está pronta, e esperando um sinal externo
para entrar em divisão e recomeçar o ciclo desde G1.
● As fases G1, S e G2 são chamadas de Intérfase, pois é toda a fase de preparação
da célula para a divisão celular. “Entre fases. Propromemeto a Ana telefonar.”
Controle do ciclo:
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● O controle do ciclo é realizado a partir de pontos de restrição/checagem. O controle
tem o objetivo de ver se está tudo certo, ou se tem algo de errado. São 4 fases e 3
pontos de checagem.
● Checagens em G1-S: Verifica, principalmente, se o ambiente está favorável, se a
célula possui energia e maquinaria celular adequada para a divisão, e se a divisão é
realmente necessária.
● Acontece da seguinte forma: 1. Antes de entrar em S, o processo para e verifica se o
ambiente está favorável, analisando os compostos químicos e as chances de erro. 2.
Checa se existe todo o material necessário para o próximo passo, checa materiais
como proteínas, energia, tamanho celular, etc.. 3. checa se a divisão é realmente
necessária.
● Checagem em G2-M: verifica as mesmas coisas que anteriormente, além de ver se
o material genético está duplicado corretamente.
● Perguntas: O ambiente está favorável? Tenho todos os materiais necessários para
entrar na próxima fase? E sinal de divisão ainda existe? O DNA foi replicado
corretamente?
● Pontos de checagem metáfase-anáfase: Verifica como estão os cromossomos, se
eles estão ligados ao fuso mitótico, se estão na placa equatorial ou não, se estiver
tudo certo a divisão segue. Caso algum cromossomo não esteja ligado ao fuso
mitótico, a divisão acontece, porém um cromossomo inteiro vai ir para uma célula só,
resultando em uma célula com um cromossomo a menos e uma com um a mais
(síndromes cromossomicas).
Gráfico e explicação:
● A célula sabe que está na hora de iniciar nova fase ou fazer checagem por causa
das proteínas ciclinas (CYC) e quinases dependentes de ciclina (CDK)
● Erros nessas proteínas são responsáveis pelo câncer, pois impedem que o ciclo
aconteça normalmente
● As quinases dependentes de ciclinas são enzimas que vão ativar outras enzimas,
mas essas enzimas só funcionam se existir uma ciclina
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● Existem três grande grupos de ciclinas: CYC G1s, CYC S e CYC E
● E três grande grupos de quinases dependentes de ciclinas: CDK G1s, CDKs e
CDKm
● Os três tipos de CDK estão presentes em todas as fases da divisão celular, elas
apenas não estão sempre ativas, sendo ativadas apenas na presença das ciclinas
específicas
● quando a célula recebe um sinal de divisão celular a célula é “transferida” de fase
G0 para G1, além de ativar a produção de G1S ciclina que, no seu pico de
produtividade, se liga a G1s CDK, a CDK começa a fosforilar outras proteínas que
estimulam os eventos da fase G1
● Para passar para a próxima fase, a CDK s ativa todas as enzimas de
replicação,como na fase S o DNA vai estar fisicamente ocupado, a ciclina S precisa
começar a ser produzida ainda em fase G1, porém ainda não tem CDKs ativa
● O sinal de verificação G1s destrói todas as ciclinas G1s, e nesse momento passa a
fase e ativa CDKs, então o ponto verificação condiz com o ponto de degradação de
ciclina
● A CDKs junto com a ciclina S ativa a enzima ORC (primeira enzima de replicação a
ser recrutada) e o DNA é replicado
● Quando a fase S termina (terminou a replicação) ainda tem presença de S ciclina e
CDKs ativas
● A próxima a ser usada é a M ciclina, porém ela não pode ser produzida em fase M
pois o DNA estará inacessível, logo a produção de M ciclina começa no início da
fase G2
● Porém a CDKm só é ativada no ponto de checagem G2-M
● Em checagem G2-M a CDKm é ativada e ciclina S é destruída
● Na fase M apenas CDKm vai estar ativa, quando a estiver em ponto de
metafase/anafase a M ciclina será destruída, e anáfase, telófase e citocinese
acontecem
● Se não houver nenhum sinal externo de divisão celular todas as CDK ficarão inativas
e a célula ficará em fase G0
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● Os pontos de checagem são pontos de destruição de ciclinas, as CDK estão sempre
presentes, porém inativas
● O que depende da fase do ciclo: presença de ciclinas e ativação de CDK
● Sempre que se tem o pico máximo da ciclina se ativa a CDK correspondente,
quando uma ciclina é desativada se ativa a outra CDK (“jogo de ativa/desativa”)
● Conseguimos definir qual é a fase do ciclo celular de acordo com presença de
ausência de ciclinas e de acordo com qual CDK está ativa
● Essas proteínas são responsáveis pela divisão ou não da célula = controladores
gerais de divisão celular
● “Eu posso trocar o nome do gráfico de Presença de Ciclina, para Atividade de
CDK?” Não, durante a produção de ciclina a CDK não está ativa (ela só está ativa
nos picos)
● Duas CDK não ficam ativas junta
● Quem controla o funcionamento adequado da divisão são os microtúbulos do
fuso mitótico, através do seu centrossomo
Centrossomo:
● é o centro organizador dos microtúbulos, formado por gama tubulina, centríolos e
matriz pericentriolar. Essa estrutura é responsável por auxiliar na separação do DNA
● para fazer a divisão são necessários dois centrossomos
● No momento da interfase, ocorre a duplicação dos centrossomos e dos centríolos.
Assim, todos os microtúbulos espalhados pela célula começam a se organizar e
montar a estrutura de funcionamento
● Existem três tipos de microtúbulos:
a. Microtúbulos astrais: Se ligam a membrana plasmática da célula, fazem o
ancoramento dos centrossomos. A ligação do microtúbulo com a parede
celular é feia por cinesina ou dineína
b. Microtúbulos interpolares: fazem a ligação dos dois centrossomos,
controlando a distância entre eles
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c. Microtúbulos cinetócoros: se ligam ao cinetócoro do centrossomo (local com
uma concentração de DNA compactado, onde diversas proteínas vão se
associar, tanto ao DNA, quando ao centrossomo)
● Tudo isso é necessário para o início da divisão celular
● A formação do fuso mitótico é dada pelos três tipos de microtúbulos, é a CDKm que
ativa a formação do fuso
Mitose
● Prófase:
○ primeira fase○ ocorre dentro do núcleo
○ induz a compactação do DNA/cromossomo
○ no citoplasma da célula, os centrossomos vão se posicionar nos polos
celulares por meio dos microtúbulos astrais e cinetócoro
○ o complexo ciclina CDK é ativado > fosforila condensinas > por quimiotaxia
surgem as coenzimas (responsáveis por manter as cromátides irmãs coesas)
> as condensinas auxiliam as fibras das cromátides a se enrolar > inicia a
compactação do DNA (dentro do núcleo)
○ A condensação do DNA é feita por duas proteínas: as condensinas, que
mantém o DNA unido na cromátide, e as coezinas, que mantém as
cromátides unidas
○ durante a prófase os centrossomos estão se deslocando para os polos da
célula
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● Prometáfase:
○ Quando ocorre a fragmentação e destruição do núcleo
○ Os cromossomos estão, de forma desorganizada, no citoplasma
○ Quando o núcleo é destruído, também é destruía a membrana que impedia a
ligação dos microtúbulos com o cromossomo
○ rompimento da membrana > os microtúbulos cinetócoro conseguem se ligar
ao cinetócoro do cromossomo > ajuste dos tamanhos (tamanhos do túbulos
da direita e esquerda ficam iguais) > se inicia o deslocamento dos
cromossomos para a parte equatorial
○ Caso os fusos mitóticos não consigam estabilidade a MAD2 é recrutada
(checkpoint)
● Metáfase:
○ cromossomos estão alinhados na placa equatorial, eles precisam de
estabilidade para serem tracionados pelos centrossomos e microtúbulos de
cinetócoro
○ o que traz estabilidade é a tração feita pelos dois lados do cinetócoro, a
tração precisa ser feita da mesma forma
○ Caso haja instabilidade ou não ocorrer nenhuma ligação, a proteína MAD2
será ativada
○ MAD2: proteína responsável pela verificação da montagem do fuso. Ela se
liga ao cromossomo que está no fuso mitótico e evita a separação das
cromátides irmãs. Para essa proteína realizar o ponto de checagem, a célula
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deverá ficar parada em metáfase, até o fim da checagem. Caso tudo esteja
certo (todos os cromossomos estão ligados por duas pontas) a proteína pode
ser inativada. Ela só atua quando tiver alguma irregularidade nesse
processo.
○ Colchicina: composto que impede a construção do microtúbulo e sua
ligação ao cromossomo. Composto usado em estudos de cariótipo.
Interrompe a divisão celular.
● ponto de checagem por MAD2
● Anáfase:
○ separação das cromátide irmãs
○ as cromátides eram unidas por coenzimas, essas coenzimas são tracionadas
e as cromátides separadas
○ composto por fase A e fase B
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○ Fase A: tracionamento pelos microtúbulos do cinetócoro
○ Fase B: os dois centrossomos são afastados, por meio dos microtúbulos
astrais e interpolares, até que os centrossomos cheguem aos polos das
células
● Telófase:
○ fase em que os núcleos são reconstruídos
○ a membrana celular é recomposta
○ inicia-se o anel contrátil
○ reaparecimento da membrana celular e do núcleo
○ ao final da telófase existem: 1 célula e 2 núcleos
● Citocinese:
○ separação do citoplasma
○ o citoplasma é separado pelos anéis de actina e miosina
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○ a separação é dada por enforcamento, esse enforcamento forma o sulco de
clivagem
○ a célula é “estrangulada” (na célula animal chamamos de divisão centrípeta)
Resumo:
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Meiose
● a meiose ocorre quando precisamos produzir células reprodutivas ou quando é
necessária a reposição celular
● produto da meiose: gametas (células reprodutivas)
● na meiose, as células têm seu material genético reduzido pela metade para garantir
a variabilidade genética
● a diferença dos gametas para as células não reprodutivas é a quantidade material
genético (as células resultantes da meiose tem o seu material genético reduzido pela
metade)
● a meiose é importante para a variabilidade genética
● se o crossing over não existisse, ainda haveria variabilidade genética na meiose?
SIM
● ocorre em células específicas e, até mesmo, em momentos específicos
● No organismo feminino, a produção de oócitos é chamada de ovogênese. A
ovogênese começa com a partir de uma célula germinativa primordial, essa célula
passa por várias mitoses e entra na meiose. No começo da meio vai ser produzido
um oócito primário (na primeira divisão), porém, a meiose I vai ser interrompida em
prófase 1, e o oócito vai crescer. No final da meiose I se produziu o oócito
secundário, aí inicia a segunda divisão para a formação do ovo maduro. Essa
segunda divisão também vai ser “travada”, e continuará de acordo com o ciclo
reprodutivo da mulher
● No organismo masculino, o espermatozóide tem produção constante. Após várias
mitoses da célula germinativa primordial, entra em meiose I, o espermatócito
primário vira espermatócito secundário, entra em meiose II, onde são produzidas as
espermátides e, por fim, são liberados diversos espermatozóides
● quando temos uma divisão mitótica de uma célula, temos como resultado uma célula
diplóide, onde os cromossomos estão em pares, até o início da fase S, onde esses
cromossomos são duplicados
● Ploidia: é número de conjuntos cromossômicos presentes em uma célula (seres
humanos são diplóides, pois temos cromossomos homólogos)
● Quantidade de DNA:
● Cromossomos homólogos: são dois cromossomos que possuem a mesma estrutura,
os mesmos genes, as mesmas funções, mas podem não possuir a mesma forma
(Ex: os cromossomos número 1 possuem os mesmo genes, porém no gene de cor
do olho, o do pai tem uma sequência genética para cor escura, já o da mãe tem uma
sequência genética para cor clara), possuem variação em sequência genética
(alelos)
● os seres humanos possuem 23 pares de cromossomos homólogos (diplóide), 23
recebidos do pai e 23 recebidos da mãe
● 1c: célula haplóide
● 2c: célula diplóide, antes da divisão celular
● cromátides irmãs: duas moléculas de DNA idênticas
● * quando entra em divisão se tem uma célula diplóide, porém, com o dobro da
quantidade de DNA
● divisão reducional: reduz a ploidia da célula
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● A divisão da meiose II é igual a mitose, a separação dos cromossomos só ocorre na
meiose I
● “Entre meiose I e meiose II existem as fases G1, S e G2? Não, as duas meioses
estão em fase M”
Fases da meiose
Meiose I
Prófase 1: Fase mais longa da meiose, subdividida em outras fase (sub fases),
essas fases, juntas, irão compactar os cromossomos, construir o complexo sinaptonêmico,
aproximar e fazer a ligação física, crossing over. Sua principal importância é manter os
cromossomos homólogos unidos fisicamente.
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● Leptóteno:
○ inicia-se a compactação do núcleo
○ Filamentos cromossômicos finos e longos começam a surgir
○ Desaparecimento do nucléolo
● Zigóteno: momento de interação dos cromossomos homólogos, pareamento por
semelhança e início da formação do complexo sinaptonêmico (conjunto de proteínas
vão unir o pares de cromossomos, vai ser responsável pela proximidade física dos
cromossomos homólogos)
○ nível de compactação intermediário
○ início do pareamento dos cromossomos homólogos
○ complexo sinaptonêmico: complexo de proteínas que une os cromossomos.
Faz ancoramento deles e, também, faz com que eles se unam fisicamente. A
interação física entre os cromossomos é chamada de quiasma. Essa
aproximação vai resultar no crossing over e na recombinação. Após a
recombinação o complexo vai se desfazer, porém a união física entre os
cromossomos continua a existir
○ as cromátides seguem unidas pela coesina
● Paquíteno: fase em que ocorre o crossing over
○ as duas cromátides ficam bem visíveis
○ homólogos pareados (4 cromátides - tetra ou bivalentes)
○ crossing over - recombinação homóloga
○ nessa fase ocorre interação física, que forma o quiasma (o quiasma é a
ligação física entre dois cromossomos)
● Diplóteno: fase em que o complexo sinaptonêmico se se rompe e desaparece
(separação dos cromossomos homólogos)
● Diacinese: Fim da prófase I
○ separação dos homólogos com manutenção do quiasma
○ carioteca desaparece
○ cromossomos se ligam às fibras do fuso
○ movimentação dos cromossomos para a placa metafásica
Metáfase 1:os cromossomos se encontra na placa equatorial, as fibras do fuso
mitótico irão separar cada cromossomo para um lado
● cada cromossomo dos homólogos estará ligado a fibras que puxam para um
lado (um vai para a direita e outro para a esquerda)
● os cromossomos ainda se mantém unidos pelas forças físicas
Anáfase 1: fase em que ocorre o encurtamento das fibras do fuso e à separação dos
cromossomos homólogos (DIVISÃO REDUCIONAL)
● Ativação da enzima separarse que quebra a coesina (vai se manter apenas a
coesina da meiose)
Telófase 1: separação total dos cromossomos e formação da membrana nuclear
Citocinese 1: estrangulamento do citoplasma e reaparecimento da carioteca
● a partir da citocinese 1 os cromossomos não são mais diplóides
● Breve intervalo em interfase para seguir a meiose 2
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MEIOSE II
● Fase idêntica a mitose
● Prófase II:
○ cada célula filha possuí uma dos cromossomos homólogos, porém,
com duas cromátides irmãs
○ centríolos se duplicam novamente
● Metáfase II:
○ Cromossomos prendem-se ao fuso mitótico, mas, dessa vez, cada
cromátide possui seu centrômero ligado a um polo do fuso mitótico
○ cromossomos na placa metafásica
● Anáfase II:
○ separação das cromátide irmãs, ocorre por ação de uma separase
específica da meiose (degrada coesinas específicas)
● Telófase II e citocinese:
○ Reorganização dos núcleos
○ descondensação dos cromossomos
○ separação das quatro células haplóides
Anáfase 1: divisão reducional (vai reduzir a ploidia)
Anáfase 2: divisão equacional (equaliza o número de cromátides ao número de
cromossomos)
● Disparidade cromossomal leva a erros na meiose e, consequentemente, a
infertilidade
Apoptose:
● morte celular programada
● Importante para o desenvolvimento embrionário e para o sistema imunológico
● a apoptose ocorre em uma sequência de fatores
○ Célula encolhe e condensa
○ citoesqueleto colapsa
○ envelope nuclear é desmontado
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○ DNA nuclear e fragmentado
○ célula é fagocitada
● Na apoptose todo o material celular é fagocitado
○ Na necrose ocorre a explosão, extravasamento, podendo causar prejuízo ao
organismo e afetar outras células (ocorre perda energética)
● Os sistemas de apoptose possuem rotas em comum:
○ Dentro das células existe uma enzima chamada procaspases, que são um
sistema de segurança para a célula, mas estão inativas. Quando se tem um
sinal de indução essas enzimas se quebram em dois sítios e formam
caspase ativa, que induz a fosforilação de todas as outras proteínas
associadas ao processo de degradação.
● Principais vias de ativação da apoptose:
○ ativação extrínseca: ativação de origem externa, normalmente feita por um
linfócito. Ocorre por meio das células de defesa. A ativação é induzida por
uma célula externa: à célula externa reconhece o que está sendo produzido
através de receptores específicos > ligante se liga ao receptor > ativação das
procaspases > se quebram e formam caspases ativas > ativam proteínas
responsáveis pela degradação celular
○ ativação intrínseca: estímulo, geralmente, acontece por uma mitocôndria.
Ocorre um estímulo apoptótico interno, de dentro da mitocôndria extravasa
citocromo C > morte celular
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● Notação cromossômica é uma forma de descrever ou referir-se a alterações
cromossômicas
● Facie sindrômica: característica morfológica que indica a possibilidade de uma
síndrome
Alterações cromossômicas:
● alteração gênica é diferente de alteração cromossômica
● existem dois tipos de mutações cromossômicas: as numéricas e as estruturais
Alterações numéricas: pode ser um decréscimo ou acréscimo de um ou mais
cromossomos
● os humanos possuem 46 cromossomos, sendo 23 pares, onde 22 são
autossômicos e um é sexuaal (XX mulher, XY homem)
● As alterações numéricas são divididas em euploidias e aneuploidias
○ euploidias: se caracteriza pela perda ou ganho de um genoma
completo (n: 23, 2n: 46, 3n: 69). Na espécie humana, a poliploidia é
letal, podendo causar abortos espontêneos. Porém, alguns dos
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nossos tecidos podem ter características poliplóides (como fígado,
medula óssea e tumores). A partir da triploidia (3n) passa a ser
considerado poliploidia. A triploidia pode ser ocasionada por: retenção
do corpúsculo polar no óvulo, fertilização de um óculo por 2
espermatozóides, formação de um espermatozóide 2n
○ Aneuploidias: não envolve o genoma completo, corresponde ao
ganho ou perda de poucos cromossomos
■ monossomia: quando um dos pares de cromossomos é
monossomia (2n - 1)
■ nulissomia: ocorre quando um par inteiro de cromossomos é
perdido (caso fosse em cromossomos diferentes seria
caracterizada como dupla monossomia) - letal
■ trissomia: 2n +1, um dos pares de cromossomos possui um
cromossomo a mais (os únicos compatíveis com a vida são
nos pares 13, 18 e 21)
■ tetrassomia: 4 cromossomos em um único par (só é
compatível com a vida quando ocorre no par sexual)
■ trissomias duplas: quando dois pares de cromossomos
possuem trissomia (letal)
● as trissomias podem surgir de 3 formas principais:
○ Não disjunção (separação) de um ou mais cromossomos na meiose 1 (100%
anormais)
○ não disjunção de um ou mais cromossomos na meiose 2 (50% anormais)
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○ não disjunção de um ou mais cromossomos durante as mitoses dos zigotos
(indivíduos em mosaico)
Qual a diferença entre um indivíduo que tem uma disjunção na meio e um indivíduo que tem
uma disjunção na mitose? SE espera que uma síndrome cromossômica uma não disjunção
na mitose seja mais branda ou severa que uma não disjunção na meiose?
● quando a disjunção afetar o gameta, todas as células daquele indivíduo irão ter a
alteração cromossômica, quando a disjunção afeta a mitose o indivíduo é mosaico
(algumas células normais e outras anômalas) (gametas anormais levam a síndromes
completas > todas as células do indivíduo terão um cromossomo a mais ou a
menos)
Exames para detecção de aneuploidias em fetos humanos
Raquel Roani - T25
● Translucência nucal: ultrassom morfológico na região da nuca do feto, mede a
espessura desta região (fetos com anomalias cromossômicas costumam apresentar
acúmulo de líquido nesta região)
● Amostra de vilosidade coriônica: retirada de tecido da vilosidade coriônica (tecido
da placenta) para análise do material genético via exames cromossômicos.
● Amniocentese: retirada de líquido amniótico para análise dos cromossomos
● Análise de DNA fetal: retirada de sangue periférico materno, realiza
sequenciamento de dna e a análise do DNA pode ser feita (DNA do feto livre no
sangue materno)
Aneuploidias de maior frequência:
Síndromes: série de sintomas associados geralmente a alterações cromossômicas,
mas podem ser associados a outros fatores.
● Síndrome de Down: trissomia do cromossomo 21 (menor dos cromossomos).
Causa retardo mental, baixa estatura, fissura palpebral oblíqua, nariz curto, mãos
pequenas com única linha palmar; A frequência pode aumentar de acordo com a
idade da mãe (a idade do país só passa a influenciar após os 80 anos). O indivíduo
é fertil.
● Síndrome de Patau: trissomia no cromossomo 13. menos frêquente pois a
alteração pode levar ao aborto antes do nascimento, expectativa de vida de 2
semanas
● Síndrome de Edward: trissomia no cromossomo 18. expectativa de vida de 3
meses.
Por que seres humanos possuem uma tendência tão grande à trissomia?
● a incidência aumenta de acordo com a idade da mãe, grande maioria dos erros
ocorre na meiose materna
Aneuploidias de cromossomos sexuais:
Todos os indivíduos duplo X possuem a inativação aleatória do cromossomo X (tem por
objetivo não produzir o dobro de produto gênico - equilibra a dose de genes entre
indivíduos feminino e masculino)
● Síndrome de Turner: 45, X. não possui o segundo cromossomo X
● Síndrome de Klinefelter: 47, XXY. características femininas e masculinas
● Síndrome da super fêmea: 47, XXX.
● Síndrome do super macho: 47, XYY. dificilmente detectada pois se assemelha a
características normais dos adolescentes
Alterações estruturais:
● deleção e duplicação:perda ou ganho de partes do cromossomo, pode surgir por
exposição a radiação, drogas, genotoxinas e elementos transponíveis. As
duplicações variam de tamanho e geram um segmento adicional.
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● inversão: parte de um cromossomo de inverte (não vai gerar síndromes). Pode se
pericêntrica (quando envolve o centrômero) e paracÊntrica (quando não envolve o
centrômero)
● Translocação: segmento de um cromossomo se desprende e se liga a outro
(geralmente não leva a síndromes). Pode ser: recíproca (um pedaço é trocado por
outro pedaço) e robertsoniana (acontece entre cromossomos específicos - 14 e 21)
Genética mendeliana:
Mulher: XX
Homem: XY
Cromossomo autossômico: aqueles que todos os indivíduos de uma espécie possuem - a
herança genética desses cromossomos é independente de sexo
Tipos de heranças:
● autossomica dominante: está ligada a um dos 22 cromossomos e
se expressa mesmo em doses simples
● autossômica recessiva: está ligada a um dos 22 cromossomos mas
precisa estar em dose dupla para de expressar
● dominante ligada ao sexo: ligado ao X (xiszão) dominante
● recessiva ligada ao sexo: ligado ao x (xiszinho) recessiva
Cladograma:
● Explica como uma parte de um DNA foi passada adiante (gene: porção do material
genético)
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● “Mendel trouxe para a gente que as características são controladas por fatores que
estão aos pares e são independentes quando a reprodução acontece (todas as
características são controladas por dois fatores)”
Autossômica dominante:
● não há salto de gerações - pelo menos um indivíduo de cada geração possui a
característica
● a transmissão ocorre independente do sexo
● filhos afetados OBRIGATORIAMENTE possuem pais afetados
● número de homens e mulheres afetados é equilibrado
Autossômico recessivo:
● homens e mulheres afetados na mesma proporção
● ocorre salto de gerações
● filhos afetados podem ter pais não afetados (dois pais não afetados podem ter filhos
afetados)
● ocorre por consanguinidade (casamento entre familiares) até terceiro grau
● geralmente, genes recessivos são raros - casamento consanguíneo aumenta as
chances
Dominante ligada ao sexo:
● não se distribui igualmente entre os sexos
● não há salto de gerações
● homem afetado passa para todas as filhas, mas nenhum dos filhos (xx e xy) - isso
acontece se o homem possuir o x afetado
Recessiva ligada ao sexo:
● salta gerações
● incidência maior em homens (mulher precisa ter os dois xx recessivos, homens
precisam de apenas um gene recessivo)
● a característica é passada de um homem afetado para as suas filhas, nunca é
transmitido de pai para filhO
● doenças ligada ao gene X
Genética do câncer:
● Por que se fala em genética do câncer?
O câncer não é apenas uma doença, mas sim várias.
● Fosfoetanolamina “a cura do câncer” - fosfolipídio que inibia o crescimento de
tumores muito específicos em ratos
○ Não tem a capacidade de curar o câncer, pois não é uma doença igual em
todos os indivíduos
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○ Pode, até mesmo, induzir o crescimento de tumores em outras linhagens de
células
Neoplasia: capacidade de uma célula de se dividir mais do que deveria, com
redução no número de apoptose, o que acarreta no aumento da quantidade de células.
● Quais as diferenças entre neoplasia maligna e benigna?
○ A neoplasia benigna (nódulo) tem crescimento lento, não invasivo, não
metastático, é pequeno e delimitado, muitas vezes é encapsulado pelo
próprio organismo. é oriundo de uma mutação de crescimento lento
○ A neoplasia maligna (câncer) tem crescimento rápido, invasivo, mal
delimitado, possui possibilidade de fatores angiogênicos (pode formar novos
vasos sanguíneos), possivelmente metastático, consegue atingir o sistema
linfático
● Uma neoplasia benigna pode se transformar em uma maligna, na mesma taxa de
chances que uma célula normal também pode
● Como se perde o controle da apoptose ou da divisão celular?
○ Perda da função ou alteração da função de proteínas controladoras do ciclo
celular, causada por modificação no gene
Mutações:
● Podem ser:
○ induzidas
○ espontâneas (erro na dna polimerase)
● as mutações podem trazer ganho de função, ou perda de função
● Células que sofrem mutações conseguem sobreviver em lugares diferentes
Neoplasia:
● Podem ser:
○ Esporádica/ não hereditárias: surgiram por algum fator externo
○ Herdada/ hereditária / mendeliana: mais fácil de se acompanhar pois se
conhece a origem, pode-se prever alguns passos de acordo com o histórico
familiar
● Tipos de genes:
○ Oncogenes: induzem a proliferação, crescimento e divisão celular
■ Mutação de hiperatividade (ganho de função) > tumor
■ Mutação de hipoatividade (perda de função) >necrose
○ Genes supressores tumorais: diminuem a proliferação, crescimento e
divisão celular. Pode ser controlador ( controla diretamente o ciclo celular) ou
de manutenção (regula indiretamente)
■ Mutação de hiperatividade > não gera tumor
■ Mutação de hipoatividade > tumor
○ Genes apoptóticos: induzem a apoptose (morte celular programada)
■ Mutação de hiperatividade >
■ Mutação de hipoatividade > tumor
○ Genes antiapoptóticos: diminuem apoptose celular
■ Mutação de hiperatividade > tumor
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■ Mutação de hipoatividade >
● As mutações precisam ser no gene certo e do jeito certo
○ Se de dois genes apenas um se torna hiperativo : uma mutação é suficiente
○ Se de dois genes apenas um se torna hipoativo: o outro pode compensar,
logo é necessária a mutação nos dois
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