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Introdução à Genética Animal Conceito Eugenia Humana ● É o estudo dos processos e moléculas res- ponsáveis pela transmissão das características de um indivíduo ou uma espécie ao longo das gerações Genética Pré-Mendel → Pitágoras ↪ Espermismo → semelhança entre pais e filhos (informações eram coletadas pelo sê- men masculino ao percorrer o corpo do pai passando as características apenas do pai para o filho) ↪ Pai fornecia as informações e a mãe a nutrição apenas (genitália feminina?) → Aristóteles ↪ Os indivíduos são formados por caracte- rísticas de ambos os pais transmitidas dos ge- nitores para os filhos por meio de informações → Sem conhecimento de moléculas (DNA, RNA) Mendel ● Fatores, provavelmente moléculas, que transmitiam essas informações do genitor para a prole (comprova a hereditariedade) → Sem conhecimento da molécula DNA, pen- savam que as proteínas carreavam as infor- mações → DNA é conhecido desde 1868 (nucleína) → 1940, DNA como material genético → Melhoramento da raça humana por meio de seleção artificial (seleção de casais) para o melhoramento genético humano → Higiene Racial (EUA-1912) sangue inferior → Cidadãos úteis e não úteis (nazismo) → Controlar a composição da nação → Controle das características que devem ser passadas e quais excluídas Eugenia na Medicina Veterinária → Melhoramento genético para a produção animal → Frangos não apresentam hormônios na ra- ção por ser ilegal e caro, são melhorados ge- neticamente, nutrição e manejo. Uns produ- zem mais hormônios que outros, mas hormô- nios endógenos que são aqueles naturais pro- duzidos pelo próprio corpo, diferente dos exó- genos que são os artificiais ↪ Obs.: organismos virulentos→ causam do- enças mais graves Organismos não-virulentos→ causam doen- ças mais leves Genética (componentes) ● Moléculas → Ácido desoxirribonucléico (ADN ou DNA) → Ácido ribonucléico (ARN ou RNA) → Proteínas → Cromossomos e genes ● Eventos → Replicação, transcrição, tradução → Meiose (formação de gametas), mitose (crescimento do organismo) DNA ● Função→ armazenar e transmitir as infor- mações para a constituição e funcionamento de um determinado ser vivo ● Localização→ principalmente no núcleo das células eucarióticas ainda podendo ser encon- trado nas mitocôndrias. Nucleoide (no próprio citoplasma da célula) e nos plasmídeos das procarióticas. Na célula vegetal, nos cloroplas- tos que é a estrutura equivalente as mitocôn- drias na célula animal ● Composição→ polímero de nucleotídeos ● Estrutura→ duas fitas complementares e antiparalelas com conformação espiral ● Grupamento fosfato ● Pentose→ Desoxirribose ● Bases nitrogenadas→ adenina, guanina, ci- tocina e timina ● Nucleotídeo → Ligação entre nucleotídeos ocorre entre o carbono 3’ e o carbono 5’ → Crescimento do DNA 5’ → 3’ Histórico do DNA ● Isolamento do DNA 1868 – Friedrich Mies- cher ● DNA como material genético 1940 – O. Avery ● Composição da molécula de DNA e parea- mento A-T, G-C, 1940 – Erwin Chargaff ● Molécula helicoidal 1950 – Rosalind Franklin e Maurice Wilkins. ● Modelo tridimensional da molécula de DNA James Watson e Francis Crick, 1953. RNA ● É uma fita simples ● Função→ copiar as informações contidas no DNA e levá-las para tradução (no cito- plasma) em proteínas ● Localização→ núcleo, citoplasma (em qual- quer ponto da célula pois é ele que leva infor- mações do DNA para a síntese de proteínas) ● Composição→ polímero de nucleotídeos ● Estrutura→ normalmente é fita única de conformação variada (os vírus apresentam RNA de fita simples e dupla, além do DNA de fita simples e dupla também) ● Grupamento fosfato ● Pentose→ Ribose ● Base nitrogenada→ adenina, guanina, cito- cina e uracila Proteínas ● Função→ realizar quase todas as funções no organismo de um ser vivo, sejam elas fun- cionais ou estruturais (em raros casos a pró- pria molécula de RNA exerce uma função es- pecífica na célula) ● Composição → polímeros de aminoácidos ● Estrutura → variada (dependente da com- posição de aminoácidos) Aminoácidos ● Conceito → compostos quaternários de carbono que se ligam entre si por meio de ligações peptídicas Código para Formação dos Aminoácidos ● Os aminoácidos são codificados por trincas específicas de nucleotídeos denominadas “có- dons”. ● Como cada códon e composto pela combi- nação de 3 nucleotídeos, e existem 4 nucle- otídeos (A, G, C, T), quantos aminoácidos po- dem ser formados pela combinação desses nucleotídeos? ● 4 x 4 x 4 = 64; ● No entanto, apenas 20 são utilizados para a composição de proteínas; ● Assim, existe redundância (degenerado) no código genético. Ou seja, diferentes códons podem formar o mesmo aminoácido. Ex: AUU, AUC e AUA = Isoleucina Código Genético → é universal, todos possuímos o mesmo código, mas genes diferentes = proteínas diferentes Organização do Material Genético em uma Célula ● Célula eucariótica → Material genético organizado na forma de cromossomos; vários cromossomos diferen- tes pois apresenta várias moléculas de DNA independentes (núcleo e mitocôndrias) → Cada espécie contém um número caracte- rístico de cromossomos; → Conjunto total de DNA (no núcleo, mitocôn- dria) de um indivíduo (Todos os cromosso- mos) → “Genoma” → ou seja todo o DNA do núcleo + DNA das mitocôndrias → Quanto ao número de cópias de cada cromossomo → Diplóides→ duas cópias de cada cromos- somo (inclusive dos genes – alelos), seres vi- vos → Haplóides → apenas uma cópia de cada cromossomo. → Cromossomos homólogos→ Cromosso- mos semelhantes contendo os mesmos ge- nes, são agrupados em pares um do pai e um da mãe e podem ser diferentes, A e a Cromossomo, Lócus e Genes ● Cromossomos → Molécula de DNA com- pactado contendo vários lócus; ● Lócus → Região da molécula de DNA con- tendo vários genes codificantes e não codifi- cantes, pedaço do cromossomo ● Genes → Sequência de nucleotídeos con- tendo a informação para a composição de uma proteína específica., pedaço do locús, mas a parte codificante ● Célula procariótica → Apenas um cromossomo circular; → Presença de plasmídeos (transportam na maioria das vezes genes de resistência a anti- bióticos, desenvolvimento das super bactérias que não morrem) → DNA circular indepen- dente do DNA genômico (do núcleo) Alelos ● Conceito → variantes de um determinado gene localizados em cromossomos homólo- gos, podem ser iguais ou diferentes (em pe- quenos detalhes, mas tem a mesma função). Homozigotos → genes localizados nos cro- mossomos homólogos iguais, para aquele gene Heterozigoto → genes localizados nos cro- mossomos homólogos diferentes, para aquele gene Por exemplo: A→ mais alto, a→ mais baixo Estrutura Básica de um Gene → Gene → contém o código que pode ser traduzido para proteína → Região Promotora → controla a expressão desse gene, quando e como será produzido → Região Codificadora → contém de fato o código para a síntese de proteína → Região de Terminação → onde o DNA si- naliza onde aquele gene específico termina Em Eucariotos → Região Codificadora fragmentada por intros e exons → Introns → regiões são sequências de DNA que não codificam e não são convertidos em aminoácidos, não é a parte genômica que não codifica, ele pertence ao gene → Exons → são traduzidos na forma de pro- teína Genomas (Comparativo) → Algumas espécies apresentam genomas grandes (espécie humana por ex), mas ao longo da sequência de DNA algumas regiões tem funçãodesconhecida ou são regiões que não codificam proteínas (não tem intron e exon nessas regiões pois não estão dentro dos genes, são desconhecidas, chamadas an- tigamente de DNA lixo, mas hoje são utilizadas para uma série de funções) → O tamanho genoma também varia → O genoma é o mesmo para todos, mas existem várias variantes dele que se distri- buem de formas aleatória e para cada gene que temos apresenta um número enorme de variantes (não existem só duas)