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Prof. Dr. Walace Kiffer Jr 1/29 Ciclo celular: Meiose Visão Geral do Ciclo Meiótico Controle do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico Meiose 2/29 A maioria dos organismos eucarióticos se reproduz de forma sexuada: os genomas de dois pais se misturam para gerar uma descendência geneticamente distinta de ambos os progenitores. Sexo é VIDA!!! A reprodução sexuada depende de um processo especializado de divisão nuclear chamado de meiose, que produz células haploides que portam somente uma única cópia de cada cromossomo. Em muitos organismos, as células haploides se diferenciam em células reprodutivas especializadas chamadas de gametas – óvulos e espermatozoides na maioria das espécies. O ciclo reprodutivo termina quando um espermatozoide e um óvulo se fundem para formar um zigoto diploide, que tem potencial de formar um novo indivíduo. Visão Geral do Ciclo Meiótico Controle do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico Meiose 3/29 A Meiose é caracterizada por dois ciclos de segregação cromossômica: Segregação dos cromossomos homólogos seguido da segregação das cromátides irmãs. Visão Geral do Ciclo Meiótico Controle do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico Meiose 4/29 A Meiose é caracterizada por dois ciclos de segregação cromossômica: Segregação dos cromossomos homólogos seguido da segregação das cromátides irmãs. Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 5/29 A Meiose é caracterizada por dois ciclos de segregação cromossômica: O primeiro ciclo é considerado reducional: O segundo ciclo é considerado equacional. Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 6/29 A Meiose é caracterizada por dois ciclos de segregação cromossômica: O primeiro ciclo é considerado reducional: Meiose I O segundo ciclo é considerado equacional: Meiose II Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 7/29 Como a mitose, a meiose é precedida por um estágio de interfase que inclui as fases G1, S e G2: Na fase S: Replicação do DNA e dos Centrossomos. Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 8/29 A meiose I é dividida em: Prófase I, Metáfase I, Anáfase I e Telófase I seguida de Citocinese. Durante a Meiose I ocorre a segregação dos cromossomos homólogos!! Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 9/29 Prófase I: Período extremamente longo... Etapa mais importante da Meiose I: Subdividida em Leptóteno, Zigóteno, Paquíteno e Diplóteno seguido de Diacinese; Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 10/29 Meiose no sexo feminino: Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 11/29 Meiose no sexo masculino: Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 12/29 Prófase I: Leptóteno: do Grego Leptos = delgado; Tainia = filamento. Início do processo de condensação da cromatina Formando os CROMÔMEROS... Início da separação dos CENTROSSOMOS Formado por 2 centríolos cada... Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 13/29 Prófase I: Zigóteno: do Grego Zygós = união; Tainia = filamento. Início do processo de pareamento dos cromossomos HOMÓLOGOS Formando as SINÁPSES... COMPLEXO SINAPTONÊMICO (CS)!!! Continuação da condensação da CROMATINA Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 14/29 Prófase I: Zigóteno: Complexo Sinaptonêmico: Elementos Laterais, Elemento Central e Nódulo de recombinação. Elemento lateral Elemento lateralElemento central Cromátides-irmãs Nódulo de recombinação Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 15/29 Prófase I: Paquíteno: do Grego Pachys = espesso; Tainia = filamento. Processo de formação sinaptonêmica completo. TODOS os homólogos estão unidos por complexos sinaptonêmicos!! Condensação completa da CROMATINA Bivalente ou tétrade Início da RECOMBINAÇÃO Ou Crossing-over Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 16/29 Prófase I: Diplóteno: do Grego Diploos = duplo; Tainia = filamento. Remoção do complexo sinaptonêmico (incompleta). Locais de recombinação = QUIASMAS Em alguns grupos animais (peixes, anfíbios, répteis e aves), ocorre a formação de cromossomos plumosos; DEVIDO A ELEVADA ATIVIDADE METABÓLICA NESSA FASE. Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 17/29 Prófase I: Diplóteno: do Grego Diploos = duplo; Tainia = filamento. Quiasmas Quiasmas Local de transcrição gênica Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 18/29 Prófase I: Diacinese: do Grego Dia = através; Kinesis = movimento. Terminalização dos Quiasmas: São movidos para as extremidades. Não representa o fim dos quiasmas, mas o deslocamento para as porções terminais dos cromossomos. Importante para a correta segregação dos cromossomos homólogos. Desaparecimento do núcleo e ligação às fibras do fuso. Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 19/29 Resumo da Prófase I: Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 20/29 Resumo da Prófase I: Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 21/29 O restante das fases da Meiose I: SEGREGAÇÃO DOS CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS!!! 2n = 6 (diploide) 2C = todos os cromossomos estão replicados 2n = 6 (diploide) 2C = todos os cromossomos estão replicados n = 3 (haploide) C = Os cromossomos estão replicados, mas só com 1 conjunto. Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 22/29 Recombinação ou crossing-over: Alinhamento dos Cromossomos homólogos Crossing-over Prófase I na Meiose I Cromossomos recombinantes Cromátides Não-recombinantes Cromátides recombinantes Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 23/29 Entre as fases Meiose I e Meiose II: Intercinese. Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 24/29 O restante das fases da Meiose I: SEGREGAÇÃO DOS CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS!!! 2n = 6 (diploide) 2C = todos os cromossomos estão replicados 2n = 6 (diploide) 2C = todos os cromossomos estão replicados n = 3 (haploide) C = Os cromossomos estão replicados, mas só com 1 conjunto. Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 25/29 Meiose II: Divisão EQUACIONAL, similar a MITOSE... n = 3 (haploide) C = Os cromossomos estão replicados, mas só com 1 conjunto. n = 3 (haploide) C = Os cromossomos estão replicados, mas só com 1 conjunto.2n = 6 (diploide) C = todos os cromossomos estão replicados n = 3 (haploide) 1/C = as cromátides-irmãs Foram segregadas Visão Geral do Ciclo Meiótico Fases do Ciclo Meiótico I Meiose I Recombinação Gênica Fases do Ciclo Meiótico II Meiose II 26/29 https://www.youtube.com/watch?v=84jlwjvrJwY https://www.youtube.com/watch?v=84jlwjvrJwY 27/29 Resumo A meiose é um processo de divisão nuclear que gera células haploides diferentes das células originais; A meiose compreende três fases: a Interfase, a Meiose I e a Meiose II; A interfase pode ser subdividida em fases G1, S, G2 e Intercinese; A fase S corresponde ao momento da síntese de DNA, na qual o material genético nuclear é replicado; A fase Meiose I reduz o número de genomas, e é subdividida em Prófase I, Metáfase I, Anáfase I e Telófase I; A prófase I é a divisão mais importante da Meiose I, que é subdividida em Leptóteno, Zigóteno, Paquíteno, Diplóteno e Diacinese; Na meiose I ocorre o primeiro processo de segregação cromossômica meiótica: a segregação dos cromossomos homólogos; A intercinese é fase entre as Meioses I e II; A meiose II é considerada uma divisão equacional, e é subdividida em Prófase II, Metáfase II, Anáfase II e Telófase II; Na meiose II ocorre o segundo processo de segregação cromossômica meiótica: a segregação das cromátides-irmãs; 28/29 Exercícios de Fixação 1 – Faça um esquema das subdivisões da fase Meiose I, destacando os principais eventos que ocorrem em cada uma das subdivisões, o número de conjuntos cromossômicos e a quantidade de DNA. Considere uma célula 2n = 6. 2 – Faça um esquema das subdivisões da fase Meiose II, destacando os principais eventos que ocorrem em cada uma das subdivisões, o número de conjuntos cromossômicos e a quantidade de DNA. Considere uma célula 2n = 6. 3 – Faça um esquema das subdivisões da Prófase I, destacando os principais eventos que ocorrem em cada uma das subdivisões, o número de conjuntos cromossômicos e a quantidade de DNA. Considere uma célula 2n = 6. 29/29 Exercícios de Fixação 4 – Faça um esquema da interfase Meiótica, destacando os principais eventos que ocorrem em cada uma das fases, o número de conjuntos cromossômicos e a quantidade de DNA. Considere uma célula 2n = 6. 5 – Os esquemas A, B e C a seguir representam fases do ciclo de uma célula que possui 2n = 4 cromossomos. a) A que fases e etapas correspondem as figuras A, B e C? Justifique. b) Qual é a função da estrutura cromossômica indicada pela seta na figura D?