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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS DA BIOINTERAÇÃO CURSO DE BIOTECNOLOGIA Genética Prof. Vitor Hugo Moreau As propriedades biológicas dos organismos são o produto final de uma sequência de etapas do desenvolvimento: “Sapos, dão origem a sapos e seres humanos dão origem a seres humanos” A transferência de informação hereditária deve ter quatro propriedades: 1. Diversidade de estrutura 2. Capacidade de se replicar 3. Mutabilidade 4. Tradução Gene: elemento básico da informação genética - Termo produzido em 1909 por Wilhelm Johannsen Genoma: coleção de todos os genes que compõem um organismo Genética: ciência que estuda a estrutura, diversidade, replicação, mutação e tradução dos genes, podendo ser desdobrada em diversas ciências bioquímicas, ecológicas, estatísticas, fisiológicas e morfológicas. Gregor Mendel - Publicou seus resultados em 1865. - Em 1900, Correns, Tschermak e Vries redescobrem seus trabalhos e formulam as Leis de Mendel. - Descoberta de que radiação UV provoca alterações no material genético. - Caracterização da composição química do material genético. Localização e caracterização do material genético Base molecular da informação genética Biologia Molecular Sequenciamento genético Clonagem Produção de organismos knock-out Mutagênese sítio-dirigida Arranjos de expressão gênica ETC... -Composição química do DNA -Estrutura tridimensional do DNA -Mecanismos de replicação gênica -Transcrição (RNA) -Regulação da transcrição gênica -Tradução e síntese de proteínas Dogma central da Biologia! Replicação do DNA Transcrição da estrutura do DNA em função Albinismo -Anomalia genética que leva a despigmentação da pele -Mutações inativantes em diversas enzimas envolvidas na síntese de melanina, entre elas a tirosinase Albinismo: deficiência genética na enzima que produz o pigmento melanina Genótipo: conjunto de genes herdados por um organismo responsáveis por determinada característica. Fenótipo: conjunto de características morfológica, fisiológica ou funcional presentes em determinado organismo. Genótipo: Normal-Normal Normal-Albino Albino-Albino Fenótipo: Normal Normal Albino Organismos modelos para estudo genético -Pequeno tamanho dos indivíduos -Curto tempo de geração -Facilidade de cultivo e cruzamento em situações controladas Vírus Bacteriófagos Procariontes E. coli Eucariontes Fungos filamentares Aspergillus niger e leveduras Saccharomyces cerevisiae Organismos multicelulares Plantas Arabidopsis taliana Animais Drosophilla melanogaster Caenorhabditis elegans Vertebrados Mus musculus Ratus sp. Organização celular do material genético Genes, ambiente e organismo Modelos de determinação ambiental da determinação dos organismos 1. Determinação genética Neste modelo, todos os ambientes diferentes fornecem as condições básicas necessárias para o desenvolvimento e as diferenças no fenótipo são uma consequência das diferentes “constituições” genéticas. Modelos de determinação ambiental da determinação dos organismos 2. Determinação ambiental Neste modelo, os organismos diferem principalmente porque se desenvolveram em ambientes diferentes Modelos de determinação ambiental da determinação dos organismos 3. Interação genótipo-ambiente Neste modelo, os genes e o ambiente em conjunto determinam as características de um organismo Efeito da temperatura no desenvolvimento do olho de Drosophila melanogaster Fenótipo: conjunto de características morfológica, fisiológica ou funcional, determinadas pela interação entre o genótipo e o ambiente, presentes em determinado organismo. Modelos de determinação ambiental da determinação dos organismos 4. Ruído desenvolvimental Neste modelo, os genes e o ambiente em conjunto determinam as características de um organismo. Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15
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