Processos Biológicos Básicos

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<p>PROCESSOS	BIOLÓGICOS	BÁSICOS</p><p>UNIDADE 4 - INFORMAÇO� ES GENE� TICAS:</p><p>QUAL SEU INI�CIO, MEIO E FIM?</p><p>Nicolas Murcia/ Vinıćius Canato Santana</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 1/65</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 2/65</p><p>Introdução</p><p>Você já deve saber que as células são dotadas de uma extraordinária capacidade de replicação e geração de</p><p>gametas por meio dos processos de divisão celular, certo? Graças a esses fenômenos é possı́vel que</p><p>organismos completos se desenvolvam e se reproduzam novamente. O material genético, constituı́do por</p><p>DNA, forma os cromossomos, e esses, por sua vez, têm papel fundamental nesses eventos (ALBERTS et al.,</p><p>2017). O DNA constitui os cromossomos e esses, por sua vez, contêm os genes.</p><p>No núcleo das células eucarióticas, os cromossomos são organizados em pares autossomos e sexuais. Dessa</p><p>forma, nosso conjunto de genes é chamado de “genoma”, e ao conjunto de cromossomos visualizados ao</p><p>microscópio damos o nome de “cariótipo”. Além disso, geneticamente, as células podem programar sua morte</p><p>por um mecanismo denominado “apoptose”, que difere da necrose, a qual ocorre devido a lesões celulares</p><p>irreversı́veis. Você já parou para pensar que, no futuro, muitas questões de saúde serão compreendidas e</p><p>resolvidas com base em conhecimentos e práticas de genética? Você sabia que muitos grupos</p><p>multidisciplinares têm unido esforços no sentido de aumentar os conhecimentos e as evidências clı́nico-</p><p>laboratoriais no campo da genética?</p><p>Com os estudos desta unidade, você terá a oportunidade de aprender mais sobre as informações genéticas.</p><p>Bons estudos!</p><p>4.1 Ciclo celular e replicação do DNA</p><p>Uma célula pode se dividir em duas até originar uma população (clones). Por essa lógica, a divisão celular</p><p>promove o crescimento dos organismos multicelulares e o reparo tecidual em situações de regeneração, além</p><p>de estar relacionada à reprodução e à transferência de material genético nos organismos unicelulares. Com</p><p>exceção dos erros que podem ocorrer ao acaso, todas as células de um clone são geneticamente idênticas.</p><p>Quando as células procariontes se dividem, o conteúdo da célula-mãe é dividido entre as células-�ilhas num</p><p>processo chamado “�issão”. Na divisão das células eucariontes os cromossomos duplicados, assim como as</p><p>organelas, precisam ser distribuı́dos entre as células-�ilhas. Isso ocorre graças a um mecanismo chamado</p><p>“divisão celular”, que é bastante complexo e altamente regulado.</p><p>Fique atento, pois iniciaremos nossos estudos conhecendo mais sobre a regulação do ciclo celular. Vamos lá?!</p><p>4.1.1 Regulação do ciclo celular</p><p>Células eucariontes, ao se dividirem, passam por uma série de fases que, juntas, constituem o ciclo	celular. A</p><p>sequência das fases é G1 → S → G2 → M. Nessa sequência, S (Sı́ntese) é a fase em que o DNA dos</p><p>cromossomos é duplicado. Já a fase M (Mitose) é o perı́odo em que há, de fato, divisão da célula-mãe, dando</p><p>origem a duas células. Essa fase geralmente tem dois componentes: mitose, que é o processo de distribuição</p><p>igual e exata dos cromossomos duplicados entre as células-�ilhas, e citocinese, processo de separação fı́sica</p><p>das células-�ilhas. As fases G1 e G2 são intervalos (gaps) entre as fases, como você pode observar na �igura a</p><p>seguir.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 3/65</p><p>O ciclo celular é regulado por um conjunto de moléculas denominadas “ciclinas” e “cinases dependentes de</p><p>ciclina” (CDK). As células que iniciam o ciclo de divisão podem fazer pausar em pontos de checagem. Elas</p><p>somente avançam caso haja condições favoráveis à continuação do ciclo (nutrição celular, integridade do</p><p>material genético e dimensões adequadas), sendo essas etapas importantes para obtenção de células-�ilhas</p><p>saudáveis.</p><p>Entre as fases G1 e S, ocorre a associação entre a ciclina D e CDK. Este complexo fosforila a proteı́na pRB, que é</p><p>uma proteı́na reguladora da divisão celular. Esse processo leva à liberação de E2F, um fator de transcrição de</p><p>genes da replicação do DNA, fazendo com que a célula avance para a fase S.</p><p>Um outro exemplo de regulação do ciclo celular se dá pela proteı́na p53, que age no ciclo de replicação das</p><p>células em pontos de checagem G1 – S e G2 – M. Ela promove “paradas” que permitem que o DNA seja</p><p>reparado em caso de danos. O material genético mutado (alterado) não é replicado, pois a ativação da p53 leva</p><p>Figura 1 - O ciclo de uma célula eucarionte. Esse ciclo tem 24h. A duração do ciclo varia em diferentes tipos</p><p>celulares.</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 16.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 4/65</p><p>à transcrição de genes codi�icantes da proteı́na p21, que inibem a CDK e a pRB.</p><p>Na sequência, você poderá ampliar seus conhecimentos sobre a mitose. Acompanhe!</p><p>4.1.2 Replicação do DNA in vivo</p><p>A replicação do DNA é um processo semiconservativo, altamente �idedigno. Ele se inicia e pontos �ixos do</p><p>genoma, denominados origens de replicação, e por vezes ocorre de forma bidirecional (ALBERTS et al., 2017).</p><p>A média de erro é de apenas um por bilhões de nucleotı́deos incorporados.</p><p>Replicação	Semiconservativa	de	Moléculas	de	DNA</p><p>A estrutura em dupla-hélice e a complementaridade das bases nitrogenadas é o fundamento do processo de</p><p>duplicação do DNA. Na replicação, a dupla-hélice se desenrola e os �ilamentos se separam, orientando a</p><p>produção de uma nova �ita complementar. A sequência de bases de cada �ita parental serve como molde.</p><p>Observe na imagem a seguir a replicação semiconservativa do DNA.</p><p>VOCÊ QUER LER?</p><p>Leia o texto “Câncer e agentes antineoplásicos ciclo-celular especı�́icos e ciclo-celular</p><p>não especı�́icos que interagem com o DNA: uma introdução” e faça uma correlação</p><p>importante sobre o ciclo celular e os processos de carcinogênese e tratamentos</p><p>antineoplásicos.</p><p>Disponıv́el em: http://www.scielo.br/pdf/qn/v28n1/23048.pdf/</p><p>(http://www.scielo.br/pdf/qn/v28n1/23048.pdf/).</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 5/65</p><p>http://www.scielo.br/pdf/qn/v28n1/23048.pdf/</p><p>http://www.scielo.br/pdf/qn/v28n1/23048.pdf/</p><p>Figura 2 - Replicação semiconservativa do DNA. Cada �ilamento parental (em azul) é conservado e serve de</p><p>molde para a sı́ntese de um novo �ilamento complementar (em rosa).</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 214.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 6/65</p><p>Cada nucleotı́deo contém uma única base nitrogenada: adenina e guanina (purinas); timina e citosina</p><p>(pirimidinas). A base está ligada ao carbono 1’, o grupo fosfato ao carbono 5’ e há uma hidroxila (-OH) no</p><p>carbono 3’ da desoxirribose.</p><p>DNA-polimerases são enzimas que associam os nucleotı́deos na formação de uma �ita simples. Essas enzimas</p><p>só conseguem adicionar um novo nucleotı́deo na hidroxila no carbono 3’ do açúcar do nucleotı́deo anterior,</p><p>catalisando ligações covalentes entre o carbono 3’ de um nucleotı́deo e o grupo fosfato do carbono 5’ do</p><p>nucleotı́deo incorporado. Essa ação possibilita a formação de uma estrutura açúcar-fosfato, por meio de uma</p><p>ligação fosfodiéster. Nessa �ita, o “carbono inicial” é 5’ do primeiro nucleotı́deo. O nucleotı́deo recém</p><p>incorporado deixa sua hidroxila ligada ao carbono 3’ livre para reagir com um novo nucleotı́deo que venha a</p><p>ser incorporado na �ita. Assim, dizemos que o DNA é polimerizado no sentido 5’→ 3’, conforme você</p><p>118.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 56/65</p><p>Em seres humanos, só existe um monossômico viável, o cariótipo 45, X, do distúrbio denominado Sı́ndrome</p><p>de Turner. Esses indivı́duos possuem um cromossomo X único e um complemento diploide de autossomos. O</p><p>fenótipo é feminino, porém com ovários rudimentares. Para aprender mais sobre a monossomia, clique nas</p><p>abas abaixo.</p><p>Observe, na �igura a seguir, a origem do cariótipo da Sı́ndrome de Turner na fertilização.</p><p>Cariótipo 45, X</p><p>Barr negativas</p><p>As mulheres 45, X, normalmente são baixas, têm pescoço alado,</p><p>problemas auditivos e cardiovasculares signi�icativos. O cariótipo</p><p>45, X, pode se originar de ovócitos ou espermatozoides sem um</p><p>cromossomo sexual ou devido à perda de um cromossomo sexual</p><p>nas divisões celulares após a fertilização, pois muitos indivı́duos</p><p>com Sı́ndrome de Turner são mosaicos somáticos com dois tipos de</p><p>células, ou seja, 45, X e 46, XX. Dessa forma, quanto mais tarde</p><p>ocorrer a perda do cromossomo sexual, a população celular</p><p>aneuploide será também menor, da mesma forma que a intensidade</p><p>da sı́ndrome.</p><p>As pacientes com Sı́ndrome de Turner são Barr negativas e as</p><p>anormalidades fenotı́picas provavelmente ocorrem porque um</p><p>pequeno número de genes são ativos em dose dupla para o</p><p>crescimento e o desenvolvimento das mulheres normais com XX. A</p><p>constatação de que pelo menos alguns genes ligados ao</p><p>cromossomo X também estão presentes no cromossomo Y</p><p>explicaria por que os homens XY crescem e se desenvolvem</p><p>normalmente. Além disso, o cromossomo X, que foi inativado nas</p><p>mulheres normais, torna-se ativo durante a ovogênese.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 57/65</p><p>Note que em A ou em B há a possibilidade de nascerem indivı́duos com cariótipo 45, X, sexo feminino. Além</p><p>disso, não possuem Corpúsculos de Barr, indicando que o único cromossomo X presente não foi inativado.</p><p>Figura 31 - Origem do cariótipo da Sı́ndrome de Turner na fertilização (A) ou após a fertilização (B).</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 119.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 58/65</p><p>Antes de prosseguir com seus estudos, vamos testar os conhecimentos adquiridos sobre o tema?</p><p>Você sabe o que é a Sı́ndrome Cri-du-chat? Então, �ique atento, pois vamos compreender aspectos relacionados</p><p>às deleções que podem causar aneuploidias como essa sı́ndrome.</p><p>3.4.4 Alterações estruturais dos cromossomos</p><p>Por diferentes razões, os cromossomos podem sofrer deleções, duplicações, translocações (troca de blocos de</p><p>informações genéticas entre não-homólogos), entre outras alterações estruturais. Um exemplo clássico é a</p><p>sı́ndrome do miado do gato, também conhecida como Sı́ndrome Cri-du-chat em seres humanos. Esse distúrbio</p><p>é causado por uma deleção no braço curto de um dos cromossomos de número 5. Os indivı́duos portadores</p><p>dessa sı́ndrome apresentam cariótipo 46, del (5p) (CERRUTI, 2006).</p><p>Como caracterı́sticas, esses portadores podem apresentar grave comprometimento mental e fı́sico, além de</p><p>um choro queixoso, semelhante ao miado de um gato (ver �igura a seguir).</p><p>VOCÊ QUER LER?</p><p>Se quiser obter mais informações sobre as aneuploidias dos cromossomos sexuais,</p><p>sugerimos que leia os exemplos em destaque no capıt́ulo 4 da obra “Genética</p><p>Humana”, de Borges-Osório e Robinson (2013).</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 59/65</p><p>Observe que há uma deleção do braço curto de um dos cromossomos 5. O detalhe mostra os dois</p><p>cromossomos 5 marcados com uma sonda �luorescente gene-especı́�ica.</p><p>3.4.5 Translocações robertsonianas</p><p>Segundo Maluf e Riegel (2011, p. 88), “a translocação robertsoniana envolve apenas os cromossomos</p><p>acrocêntricos 13, 14, 15, 21 e 22 e ocorre a partir da perda dos braços curtos de dois destes cromossomos,</p><p>seguida de fusão dos centrômeros, unindo os braços longos dos cromossomos acrocêntricos envolvidos”. Veja</p><p>na �igura a seguir.</p><p>Figura 32 - Cariótipo de mulher com Sı́ndrome Cri-du-chat, 46 XX del(5)(p14).</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 119.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 60/65</p><p>A formação de um novo cromossomo submetacêntrico é observada, pois houve a constituição dos braços</p><p>longos do 14 e do 21, cujo centrômero pertence ao cromossomo 14. Os segmentos dos braços curtos podem</p><p>ser perdidos ou formar cromossomos menores, quase sempre perdidos nas divisões subsequentes.</p><p>Se por acaso ocorrer a translocação robertsoniana em um zigoto normal, poderá ser originado um indivı́duo</p><p>de 45 cromossomos, porém sem alterações (translocação equilibrada ou balanceada). Essa condição pode</p><p>gerar gametas anormais.</p><p>Figura 33 - A fusão de dois cromossomos acrocêntricos produziu um cromossomo metacêntrico; os</p><p>diminutos braços curtos dos cromossomos participantes são perdidos nesse processo.</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 125.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 61/65</p><p>Dessa forma, a fecundação de um gameta normal com gameta anômalo pode gerar:</p><p>zigoto normal com 46 cromossomos;</p><p>zigoto com 45 cromossomos e portador balanceado de</p><p>translocação robertsoniana;</p><p>zigoto com 46 cromossomos, porém fenotipicamente com</p><p>Síndrome de Down (trissomia do cromossomo 21 por</p><p>translocação, pois possui mais um segmento 21 no cromossomo</p><p>translocado;</p><p>zigotos com 45 cromossomos por monossomia do 14 e do 21,</p><p>respectivamente, sendo inviáveis;</p><p>zigotos com trissomia do 14, que também é inviável, mas</p><p>responsável por abortos espontâneos.</p><p>Figura 34 - Cariótipo de um indivı́duo do sexo masculino portador balanceado da translocação 14/21.</p><p>Fonte: BORGES-OSO� RIO; ROBINSON, 2013, p. 114.</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 62/65</p><p>Por meio do estudo dos cromossomos humanos, é possı́vel compreender diversos assuntos importantes,</p><p>como a determinação do sexo na espécie humana, assim como a razão para muitos distúrbios genéticos já</p><p>conhecidos ou raros na população.</p><p>VOCÊ QUER VER?</p><p>Revise os seus conhecimentos sobre a translocação robertsoniana na animação</p><p>Understanding Chromosomal Translocation - Robertsonian Translocation v. 1.2.</p><p>Disponıv́el em: https://www.youtube.com/watch?v=vbGw4VanNjk/.</p><p>(https://www.youtube.com/watch?v=vbGw4VanNjk/.)</p><p>Síntese</p><p>Concluı́mos esta unidade sobre as informações genéticas das células. Agora, você já conhece os principais</p><p>detalhes das questões hereditárias dos seres vivos.</p><p>Nesta unidade, você teve a oportunidade de:</p><p>Compreender o ciclo celular e sua regulação;</p><p>Conhecer as fases da mitose, importantes na manutenção das</p><p>células somáticas dos organismos vivos;</p><p>Verificar a importância e as consequências da meiose para</p><p>perpetuação de uma espécie, assim como para variabilidade</p><p>genética dos indivíduos;</p><p>Identificar as principais diferenças entre apoptose e necrose;</p><p>Descrever os processos de replicação semiconservativa do DNA;</p><p>Relacionar padrões de herança mendelianas e alterações</p><p>cromossômicas na expressão fenotípica de indivíduos da espécie</p><p>humana.</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 63/65</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=vbGw4VanNjk/.</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=vbGw4VanNjk/.</p><p>Bibliografia</p><p>ALBERTS, B. et al. Fundamentos da Biologia</p><p>Celular. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.</p><p>ALBERTS, B. et al. Biologia Molecular da Célula. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.</p><p>ALESSI, A. C., SANTOS, R. L. Patologia Veterinária. 2. ed. Rio de Janeiro: Roca, 2017.</p><p>ALMEIDA, V. L. et al. Câncer e agentes antineoplásicos ciclo-celular especı́�icos e ciclo-celular não especı́�icos</p><p>que interagem com o DNA: uma introdução. Quim. Nova, v. 28, n. 1, p. 118-129, 2005.</p><p>ARAU� JO, C. H. M. de. Gametogênese: estágio fundamental dodesenvolvimento para reprodução humana.</p><p>Medicina (Ribeirão Preto), v. 40, n. 4, p. 551-8, out./dez. 2007.</p><p>BIO-LO� GICO. Descubre si tus rasgos son dominantes o recesivos, 24 abr. 2017. Disponı́vel em:</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=_ZE0Gd3XAGw. (https://www.youtube.com/watch?v=_ZE0Gd3XAGw.)</p><p>Acesso em: 30/08/2019.</p><p>BORGES-OSO� RIO, M. R.; ROBINSON, W. M. Genética Humana. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2013.</p><p>BRASILEIRO FILHO, G. Patologia Geral - Bogliolo. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018.</p><p>CIRCLE PLUS. Programmed Cell Death 1, 16 mar. 2008. Disponı́vel em: https://www.youtube.com/watch?</p><p>v=cOJsXVPs7KI. (https://www.youtube.com/watch?v=cOJsXVPs7KI.) Acesso em: 30/08/2019.</p><p>DE ROBERTIS, E. M.; HIB, J. Biologia Celular e Molecular. 1 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2014.</p><p>DESTINATIONBABY.NET. IVF Embryo Cell Division - To Day 5 Blastocyst after In Vitro Fertilisation, 13 set.</p><p>2017. Disponı́vel em: https://www.youtube.com/watch?v=KkeDMhMYHlc</p><p>(https://www.youtube.com/watch?v=KkeDMhMYHlc). Acesso em: 30/08/2019.</p><p>GENIAL. ¿Cómo serán tus hijos?, 16 ago. 2017. Disponı́vel em: https://www.youtube.com/watch?</p><p>v=VNvqWThAIFM (https://www.youtube.com/watch?v=VNvqWThAIFM). Acesso em: 30/08/2019.</p><p>HARVEY, A. R.; FERRIER, R. D. Bioquı́mica Ilustrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015.</p><p>JUNQUEIRA, J. C.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.</p><p>KLUG, W. S.; CUMMINGS, M. R.; SPENCER, C. A. Conceitos de Genética. 9. ed. Porto Alegre: Artmed 2013.</p><p>KUMAR, V. et al. Patologia básica. 8. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2008.</p><p>MAINARDI, C. P. Cri du Chat syndrome. Orphanet J Rare Dis., v. 1, n. 33, set. 2006.</p><p>MALUF, W. S.; RIEGEL, M. E. Citogenética Humana. Porto Alegre: Artmed, 2011.</p><p>MEDICAL INSTITUTION. Mitosis - made super easy - animation, 24 out. 2015. Disponı́vel em:</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=o�jyw7ARP1c (https://www.youtube.com/watch?v=o�jyw7ARP1c).</p><p>Acesso em: 30/08/2019.</p><p>OXFORD UNIVERSITY PRESS. Replication fork coupling, 12 ago. 2014. Disponı́vel em:</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=QMX7IpME7X8. (https://www.youtube.com/watch?v=QMX7IpME7X8.)</p><p>Acesso em: 30/08/2019.</p><p>REISNER, H. M. Patologia: uma abordagem por estudos de casos. 9. ed. Porto Alegre: Artmed, 2016.</p><p>SCHAEFER, G. B.; THOMPSON JR., J. N. Genética Médica: uma abordagem integrada. 1. ed. Porto Alegre: Artmed,</p><p>2015.</p><p>SHI, Y. et al. The assessment of combined karyotype analysis and chromosomal microarray in pregnant</p><p>women of advanced maternal age: a multicenter study. Ann Transl. Med., v. 7, n. 14, p. 318, 2019.</p><p>SNUSTAD, D. P.; SIMMONS, M. J. Fundamentos de Genética. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 64/65</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=_ZE0Gd3XAGw.</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=_ZE0Gd3XAGw.</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=cOJsXVPs7KI.</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=cOJsXVPs7KI.</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=cOJsXVPs7KI.</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=KkeDMhMYHlc</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=KkeDMhMYHlc</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=VNvqWThAIFM</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=VNvqWThAIFM</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=VNvqWThAIFM</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=ofjyw7ARP1c</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=ofjyw7ARP1c</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=QMX7IpME7X8.</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=QMX7IpME7X8.</p><p>SOUZA, D. Como diferenciar gêmeos univitelinos?, s./d. Disponı́vel em:</p><p>http://www.invivo.�iocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1394&sid=9</p><p>(http://www.invivo.�iocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1394&sid=9). Acesso em: 05/09/2019.</p><p>UCD MEDICINE. Understanding Chromosomal Translocation - Robertsonian Translocation v1.2, 10 nov. 2014.</p><p>Disponı́vel em: https://www.youtube.com/watch?v=vbGw4VanNjk. (https://www.youtube.com/watch?</p><p>v=vbGw4VanNjk.) Acesso em: 30/08/2019.</p><p>UNIDOS PELA HEMOFILIA. Transmissão genética na Hemo�ilia, 21 jan. 2016. Disponı́vel em:</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=Szr4K0J4i3s (https://www.youtube.com/watch?v=Szr4K0J4i3s). Acesso</p><p>em: 30/08/2019.</p><p>UNIVERSITY OF UTAH. Genetic Science Learning Center. PCR, s./d. Disponı́vel em:</p><p>https://learn.genetics.utah.edu/content/labs/pcr/ (https://learn.genetics.utah.edu/content/labs/pcr/).</p><p>Acesso em: 30/08/2019.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 65/65</p><p>http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1394&sid=9</p><p>http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1394&sid=9</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=vbGw4VanNjk.</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=vbGw4VanNjk.</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=vbGw4VanNjk.</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=Szr4K0J4i3s</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=Szr4K0J4i3s</p><p>https://learn.genetics.utah.edu/content/labs/pcr/</p><p>https://learn.genetics.utah.edu/content/labs/pcr/</p><p>pode</p><p>observar a seguir.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 7/65</p><p>Para aprender mais sobre a replicação semiconservativa de moléculas de DNA, navegue no recurso a seguir.</p><p>Figura 3 - Mecanismo de ação das DNA-polimerases com a extensão covalente de um �ilamento iniciador de</p><p>DNA no sentido 5' → 3'.</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 214.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 8/65</p><p>A separação de uma �ita dupla em duas �itas simples para a nova sı́ntese de DNA é um processo complexo que</p><p>envolve diversas enzimas. Observe na imagem a seguir.</p><p>Quando rompidas as ligações de hidrogênio pela DNA-helicase, as �itas simples são separadas em dois moldes</p><p>complementares. Uma curta sequência de RNA, denominada de iniciador, ou primer, é sintetizada pela RNA-</p><p>primase. A DNA-polimerase pode usar a posição 3’-OH de um nucleotı́deo do primer como ponto de inserção</p><p>do primeiro nucleotı́deo no DNA. A replicação ocorre em direções contrárias nas duas �itas-molde, formando</p><p>as forquilhas de replicação.</p><p>Uma das �itas é chamada de �ita lı́der (leading, ou contı́nua), na qual o molde é orientado com a extremidade 5’</p><p>(https://edoc.site/ondas-de-vida-4-pdf-free.html) próxima à forquilha de replicação, a sı́ntese de �ita nova e</p><p>complementar é contı́nua, uma vez que são adicionados nucleotı́deos na sua extremidade</p><p>(https://repositorio.ufscar.br/bitstream/handle/ufscar/7811/TeseGHM.pdf?sequence=3) 3’-OH. Na outra �ita,</p><p>retardatária (lagging, lenta ou descontı́nua), a sı́ntese ocorre à medida que um novo molde é aberto pela DNA-</p><p>helicase com a criação de sequências de iniciadores de RNA periódicos, conhecidos como “fragmentos de</p><p>Okazaki” (aproximadamente 1.000 a 2.000 nucleotı́deos em bactérias e 100 a 200 nucleotı́deos em</p><p>eucariotos). Para completar a sı́ntese, na �ita descontı́nua, os primers devem ser removidos e seus</p><p>nucleotı́deos devem ser substituı́dos por nucleotı́deos de DNA, para ligação �inal entre as sequências</p><p>adjacentes. Um tipo especı́�ico de DNA-polimerase remove os iniciadores e insere os nucleotı́deos de DNA. A</p><p>Na molécula de DNA dupla �ita, a parte externa de pentose-fosfato das �itas complementares é</p><p>antiparalela. Uma é orientada de 5’ → 3’ e a �ita oposta é orientada de 3’ → 5’.</p><p>Essas orientações são importantes para o processo de replicação e para o mecanismo de</p><p>identi�icação e transcrição de genes.</p><p>Figura 4 - Alongamento das �itas contı́nuas e descontı́nuas de DNA e a ação das enzimas de replicação.</p><p>Fonte: HARVEY; FERRIER, 2015, p. 400.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 9/65</p><p>https://edoc.site/ondas-de-vida-4-pdf-free.html</p><p>https://edoc.site/ondas-de-vida-4-pdf-free.html</p><p>https://repositorio.ufscar.br/bitstream/handle/ufscar/7811/TeseGHM.pdf?sequence=3</p><p>https://repositorio.ufscar.br/bitstream/handle/ufscar/7811/TeseGHM.pdf?sequence=3</p><p>https://docero.com.br/doc/xc8x1v</p><p>DNA-ligase, como o próprio nome diz, catalisa a formação (https://docero.com.br/doc/xc8x1v) das ligações</p><p>covalentes que �inalizam entre dois fragmentos, completando o processo de associação de fragmentos de</p><p>Okazaki.</p><p>Em bactérias, há uma única origem de replicação. A replicação segue bidirecionalmente pelas forquilhas de</p><p>replicação (duas) no cromossomo bacteriano circular. Nos seres eucarióticos, os cromossomos são</p><p>constituı́dos por �itas de DNA maiores e lineares, e múltiplas origens de replicação são necessárias para</p><p>aumentar a rapidez do processo (http://maisconsultoria.com.br/site/�luxograma-de-processos/) (ver a</p><p>seguir).</p><p>VOCÊ QUER VER?</p><p>Reforce seu entendimento sobre a replicação semiconservativa do DNA assistindo à</p><p>animação Replication fork coupling. Disponıv́el em: https://www.youtube.com/watch?</p><p>v=QMX7IpME7X8/ (https://www.youtube.com/watch?v=QMX7IpME7X8/).</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 10/65</p><p>https://docero.com.br/doc/xc8x1v</p><p>https://docero.com.br/doc/xc8x1v</p><p>http://maisconsultoria.com.br/site/fluxograma-de-processos/</p><p>http://maisconsultoria.com.br/site/fluxograma-de-processos/</p><p>http://maisconsultoria.com.br/site/fluxograma-de-processos/</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=QMX7IpME7X8/</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=QMX7IpME7X8/</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=QMX7IpME7X8/</p><p>Assim como nas origens de replicação procarióticas, nos eucariontes há grande proporção de bases A e T.</p><p>Dessa forma, as enzimas separam com relativa facilidade essas regiões em duas �itas simples que servirão</p><p>como moldes. Os eucariotos têm várias DNA-polimerases, sendo algumas aparentemente responsáveis por</p><p>correção e reparo de danos ao DNA no próprio processo de replicação. Além disso, os cromossomos dos</p><p>eucariontes são lineares, por isso, há a necessidade de gerenciar a replicação nas suas extremidades. A DNA-</p><p>polimerase precisa de nucleotı́deo 3’-OH preexistente para adicionar o primeiro</p><p>(https://connect.garmin.com/pt-br/start/vivo�it3/) nucleotı́deo de DNA no molde. Assim, não é possı́vel</p><p>replicar a extremidade 3’ inicial do cromossomo, uma vez que não existe local para a sı́ntese de um primer</p><p>(independentemente de o primer ser colocado na extremidade, a DNA-polimerase não consegue substituir os</p><p>nucleotı́deos de RNA mais afastados sem o 3’-OH).</p><p>Dessa forma, para impedir a diminuição do DNA (encurtamento dos cromossomos) a cada replicação, os</p><p>cromossomos eucarióticos possuem sequências repetitivas em tandem (TTAGGG) em uma região chamada de</p><p>telômero em cada extremidade. Essa sequência extra do DNA é o local para a inserção de iniciadores e, assim,</p><p>é evitado o encurtamento do DNA que codi�ica informações genéticas.</p><p>Antes de dar continuidade aos seus estudos, em relação ao ciclo celular e à replicação do DNA, con�ira a</p><p>atividade a seguir!</p><p>Figura 5 - Replicação do DNA: origens e forquilhas de replicação. A: Pequeno DNA circular procariótico; B:</p><p>DNA eucariótico muito longo.</p><p>Fonte: HARVEY; FERRIER, 2015, p. 400.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 11/65</p><p>https://connect.garmin.com/pt-br/start/vivofit3/</p><p>https://connect.garmin.com/pt-br/start/vivofit3/</p><p>O próximo item de estudo será a divisão celular por mitose. Fique atento!</p><p>4.1.3 Mitose</p><p>A mitose é um tipo de divisão celular que resulta na formação de duas células-�ilhas. E� um processo pelo qual</p><p>as células eucarióticas dividem seus cromossomos entre duas células geneticamente idênticas (clones). No</p><p>inı́cio da mitose, os cromossomos duplicados pela fase S (replicação do DNA) se apresentam como �ilamentos</p><p>duplos, conhecidos como cromátides-irmãs, intimamente associadas</p><p>(https://repositorio.ufscar.br/bitstream/handle/ufscar/4797/5147.pdf?sequence=1&isAllowed=y) por uma</p><p>região do cromossomo chamada de centrômero.</p><p>Os cromossomos duplicados e altamente condensados são divididos entre as células-�ilhas. Essa distribuição</p><p>é organizada e executada por microtúbulos do citoesqueleto, que formam o fuso	mitótico. Essa estrutura é</p><p>organizada pelos centrossomos (contém os centrı́olos), que se deslocam para	regiões opostas das células em</p><p>divisão, de�inindo os polos celulares.</p><p>VOCÊ QUER VER?</p><p>Acesse o link: https://learn.genetics.utah.edu/content/labs/pcr/</p><p>(https://learn.genetics.utah.edu/content/labs/pcr/) e se divirta aprendendo sobre a</p><p>técnica de PCR no laboratório virtual. Ela permite fazer milhões de cópias de um</p><p>segmento de DNA especı�́ico e possui aplicações diagnósticas e de pesquisa.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html</p><p>12/65</p><p>https://repositorio.ufscar.br/bitstream/handle/ufscar/4797/5147.pdf?sequence=1&isAllowed=y</p><p>https://repositorio.ufscar.br/bitstream/handle/ufscar/4797/5147.pdf?sequence=1&isAllowed=y</p><p>https://learn.genetics.utah.edu/content/labs/pcr/</p><p>https://learn.genetics.utah.edu/content/labs/pcr/</p><p>A replicação do DNA é um processo semiconservativo, altamente �idedigno. Ele se inicia em pontos �ixos do</p><p>genoma, denominados “origens de replicação”, e, por vezes, ocorre de forma bidirecional (ALBERTS et al.,</p><p>2017).</p><p>Durante a fase seguinte, na metáfase, os cromossomos duplicados e altamente compactados se deslocam até</p><p>o ponto médio entre os polos. O deslocamento cromossômico para um plano único no meio da célula (plano</p><p>equatorial) é denominado placa “metafásica”. Nesse estágio, cada cromátide-irmã está conectada a um polo</p><p>diferente, por intermédio das �ibras do fuso mitótico. O alinhamento polar das cromátides-irmãs é importante</p><p>para a distribuição equitativa do material genético entre as células-�ilhas.</p><p>Figura 6 - A: Fuso mitótico de uma célula em cultura. B: Microgra�ia eletrônica de centrı́olos.</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 16.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 13/65</p><p>As cromátides-irmãs se separam na anáfase por diminuição (encurtamento) dos microtúbulos e as</p><p>cromátides-irmãs são puxadas em direção aos polos celulares. Ao mesmo tempo que os cromossomos se</p><p>deslocam para os polos, os próprios polos começam a se afastar. Esse movimento divide os grupos de</p><p>cromossomos em espaços distintos na célula em divisão. Uma vez separados, os cromossomos se</p><p>descondensam e formam a cromatina e as organelas são reconstituı́das, caracterı́sticas da telófase. Quando a</p><p>mitose é �inalizada, é formada uma membrana entre as células-�ilhas e elas �inalmente são separadas, o que</p><p>caracteriza a citocinese. Para aprender mais sobre o tema, con�ira o objeto a seguir.</p><p>4.1.4 Meiose</p><p>A divisão celular por meiose é basicamente um processo que reduz pela metade o número de cromossomos</p><p>de uma célula. Em uma célula reprodutiva (gameta), o número de cromossomos é representado por “n”, no seu</p><p>estado haploide (uma cópia de cada cromossomo). Quando ocorre a fecundação entre um gameta masculino e</p><p>um feminino, forma-se o zigoto, dado pela união de um “n” proveniente de cada gameta, compondo uma célula</p><p>diploide (2n) (ALBERTS et al., 2017).</p><p>VOCÊ QUER VER?</p><p>Assista a divisão celular mitótica de células renais. Disponıv́el em:</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=N97cgUqV0Cg/</p><p>(https://www.youtube.com/watch?v=N97cgUqV0Cg/). Assista também as divisões</p><p>celulares de um embrião após uma fertilização in vitro. Disponıv́el em:</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=KkeDMhMYHlc/</p><p>(https://www.youtube.com/watch?v=KkeDMhMYHlc/). Por �im, não deixe de revisar</p><p>as fases da mitose no ciclo de células na animação. Disponıv́el em:</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=o�jyw7ARP1c/</p><p>(https://www.youtube.com/watch?v=o�jyw7ARP1c/).</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 14/65</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=N97cgUqV0Cg/</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=N97cgUqV0Cg/</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=KkeDMhMYHlc/</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=KkeDMhMYHlc/</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=ofjyw7ARP1c/</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=ofjyw7ARP1c/</p><p>Sem a meiose, o número de cromossomo dos organismos eucarióticos seria duplicado</p><p>(http://mabydg.blogspot.com/2007/11/evolucion-segun-darwin.html) a cada geração, situação que logo se</p><p>tornaria insustentável em face das limitações de tamanho e capacidade metabólica</p><p>(https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/28409/R%20-%20D%20-</p><p>%20JANAINA%20DE%20PAULA%20DE%20OLIVEIRA.pdf?sequence=1) das células. As células somáticas</p><p>humanas têm 46 cromossomos (23 pares). Membros de um par são cromossomos homólogos que têm</p><p>conjuntos iguais de genes, embora possam ter diferentes alelos desses genes (alelos são genes que ocupam a</p><p>mesma posição, lócus, de cromossomos homólogos). Já os cromossomos de diferentes pares são</p><p>reconhecidos como heterólogos (veja a seguir).</p><p>Figura 7 - Comparação entre mitose e meiose.</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 16.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 15/65</p><p>http://mabydg.blogspot.com/2007/11/evolucion-segun-darwin.html</p><p>http://mabydg.blogspot.com/2007/11/evolucion-segun-darwin.html</p><p>https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/28409/R%20-%20D%20-%20JANAINA%20DE%20PAULA%20DE%20OLIVEIRA.pdf?sequence=1</p><p>https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/28409/R%20-%20D%20-%20JANAINA%20DE%20PAULA%20DE%20OLIVEIRA.pdf?sequence=1</p><p>https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/28409/R%20-%20D%20-%20JANAINA%20DE%20PAULA%20DE%20OLIVEIRA.pdf?sequence=1</p><p>A meiose ocorre de maneira que cada uma das células haploides formadas recebe exatamente um membro de</p><p>cada par de cromossomos. Na meiose, há duas divisões celulares consecutivas, cuja sequência de eventos é:</p><p>duplicação cromossômica; divisão meiótica I; e divisão meiótica II, que objetivam a redução do número</p><p>diploide de cromossomos (2n) para haploide (n).</p><p>Meiose	I</p><p>A primeira divisão da meiose inicia quando os cromossomos já foram duplicados; consequentemente, cada</p><p>um deles tem duas cromátides-irmãs. A prófase da meiose I é dividida em cinco estágios (observe a</p><p>ilustração).</p><p>Figura 8 - Os 23 pares de cromossomos homólogos presentes nas células humanas. Os pares numerados de</p><p>1 a 22 são classi�icados como cromossomos autossomos, já o X é um par sexual (cariótipo feminino).</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 16.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 16/65</p><p>Leptóteno (�ilamentos delgados – leptonema) é o primeiro estágio da prófase I. Durante o leptóteno, há a</p><p>condensação dos cromossomos duplicados. A� medida que os cromossomos são condensados, a célula passa</p><p>ao zigóteno (�ilamentos emparelhados – zigonema). Durante o zigóteno, os homólogos se aproximam e ocorre</p><p>o pareamento num processo denominado “sinapse”.</p><p>Agora, clique nas interações abaixo e aprenda mais sobre o tema.</p><p>Figura 9 - Meiose I em progresso.</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 16.</p><p>A� medida que a sinapse avança, os cromossomos adquirem volumes menores por estarem ainda</p><p>mais condensados no paquı́teno (�ilamentos espessos – paquinema).</p><p>Nessa fase, é fácil ver os cromossomos pareados ao microscópio óptico.</p><p>Cada par é constituı́do de dois homólogos duplicados, cada um deles formado por duas</p><p>cromátides-irmãs.</p><p>Durante o paquı́teno, os cromossomos pareados podem trocar material.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 17/65</p><p>A ocorrência do crossing	 over é evidenciada no diplóteno (dois �ilamentos – diplonema), em que os</p><p>cromossomos (http://www.ufrgs.br/biologiacelularatlas/nucleo3.htm) pareados se separam, mantendo</p><p>estreito contato nas regiões de crossing	over. Observe na �igura a seguir os quiasmas entre duas das quatro</p><p>cromátides da tétrade. A tétrade recebe esse nome porque é formada por quatro cromátides, duas de cada</p><p>cromossomo bivalente.</p><p>Cada cromátide-irmã pode ser fragmentada durante o paquı́teno e os pedaços podem ser</p><p>permutados entre as cromátides.</p><p>Logo, a quebra e a reunião podem levar à recombinação de material genético entre os</p><p>cromossomos pareados (crossing over).</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 18/65</p><p>http://www.ufrgs.br/biologiacelularatlas/nucleo3.htm</p><p>http://www.ufrgs.br/biologiacelularatlas/nucleo3.htm</p><p>http://www.ufrgs.br/biologiacelularatlas/nucleo3.htm</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 19/65</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 20/65</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 21/65</p><p>Durante a metáfase I, cada cromossomo pareado segue em direção aos polos da célula. No �im da prófase I e</p><p>durante a metáfase I, os quiasmas nos bivalentes deslizam para as extremidades dos cromossomos. Nesse</p><p>fenômeno, chamado de terminalização, observa-se uma repulsão entre cada par de cromossomos. Durante a</p><p>anáfase I, os cromossomos se afastam de�initivamente. Essa separação, denominada disjunção cromossômica,</p><p>é mediada pela ação do fuso. Quando os cromossomos separados se agrupam nos polos opostos, está quase</p><p>concluı́da a primeira divisão meiótica.</p><p>Em seguida, ocorrerá a dissolução das �ibras do fuso mitótico, e uma membrana irá isolar novamente cada</p><p>conjunto de cromossomos. Poderá ser observado dois núcleos em polos opostos, com número n de</p><p>cromossomos, porém com suas cromátides ainda duplicadas (nd) (ALBERTS et al., 2017).</p><p>Meiose	II</p><p>Na meiose II, os cromossomos novamente são condensados e se associam a novos fusos (prófase II),</p><p>migrando até o plano equatorial celular (metáfase II). Seus centrômeros se dissociam e as cromátides-irmãs</p><p>seguem até os polos opostos (anáfase II) numa disjunção de cromátides. Durante a telófase II, as cromátides</p><p>separadas (cromossomos) se agrupam nos polos e surgem núcleos-�ilhos com número haploide de</p><p>cromossomos (n). A meiose II é muito semelhante à mitose. No entanto, as células resultantes são haploides e</p><p>diferentes geneticamente (na mitose, as células são diploides e geneticamente iguais), conforme você pode</p><p>acompanhar na �igura a seguir.</p><p>Agora, vamos estudar sobre outro tema interessante: a formação dos gametas. Siga em frente!</p><p>4.1.5 Formação dos gametas</p><p>A formação de gametas acontece nas gônadas. A ovogênese, produção de ovócitos, ocorre nos ovários</p><p>(gônadas femininas) e a espermatogênese, produção de espermatozoides, ocorre nos testı́culos (gônadas</p><p>masculinas). Esses processos começam quando as células diploides indiferenciadas, denominadas ovogônias,</p><p>ou espermatogônias, sofrem meiose e originam células haploides que se diferenciam em gametas.</p><p>Figura 10 - Quiasmas em bivalente cromossômico em estágio diplóteno da prófase I da meiose.</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 16.</p><p>Figura 11 - Meiose I em progresso.</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 16.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 22/65</p><p>No geral, somente uma de quatro células haploides originadas na meiose feminina se torna um ovócito ou</p><p>óvulo. As outras três células, denominadas corpos polares, degeneram-se. Em contraposição, as quatro células</p><p>haploides resultantes da meiose masculina se transformam em espermatozoides.</p><p>Na �igura a seguir, você pode perceber a gametogênese em mamı́feros. Leia com atenção e conheça os detalhes</p><p>de cada uma das etapas.</p><p>VOCÊ QUER LER?</p><p>No artigo “Gametogênese: Estágio Fundamental do Desenvolvimento para Reprodução</p><p>Humana”, você irá conhecer brevemente os processos regulatórios da formação dos</p><p>gametas no organismo humano. Disponıv́el em:</p><p>http://www.revistas.usp.br/rmrp/article/view/351/352/</p><p>(http://www.revistas.usp.br/rmrp/article/view/351/352/).</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 23/65</p><p>http://www.revistas.usp.br/rmrp/article/view/351/352/</p><p>http://www.revistas.usp.br/rmrp/article/view/351/352/</p><p>Estudaremos sobre os mecanismos de morte celular no próximo tópico. Vamos lá?</p><p>Figura 12 - Gametogênese em mamı́feros. A: a oogênese produz um ovócito e três corpos polares. B: a</p><p>espermatogênese produz quatro espermatozoides que se mantêm unidos por pontes citoplasmáticas até</p><p>amadurecerem.</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 16.</p><p>4.2 Morte celular</p><p>A morte celular é comum durante o desenvolvimento embrionário, sendo necessária para descartar tecidos</p><p>provisórios (membranas interdigitais) e células em demasia (neurônios no processo de neurogênese). Além</p><p>disso, acontece também após o nascimento, ao longo da vida, uma vez que os organismos necessitam</p><p>remodelar tecidos e eliminar células lesionadas, senescentes ou que representem alguma ameaça à saúde</p><p>(células infectadas, tumorais ou autorreativas).</p><p>A morte das células faz parte dos processos �isiológicos dos organismos pluricelulares, sendo eventos</p><p>programados. O termo que de�ine esse processo programado recebeu o nome de “apoptose”. Ao contrário do</p><p>esperado, ou seja, quando nos tecidos corporais as células morrem acidentalmente (traumas, toxinas,</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 24/65</p><p>hipóxia), o termo empregado é “necrose”. Além disso, a eliminação das células mortas durante a apoptose é</p><p>diferente da necrose, principalmente porque é preservada a estrutura tecidual original e não são acionados</p><p>mecanismos in�lamatórios e tecido cicatricial.</p><p>4.2.1 O que se observa nas células durante a apoptose?</p><p>Ocorrem modi�icações ocasionadas pela ativação de caspases, enzimas proteases encontradas no citosol</p><p>celular. Para conhecer as atividades promovidas pelas caspases, clique nos ı́cones abaixo.</p><p>Degradação e quebra dos �ilamentos que</p><p>constituem o citoesqueleto, assim a célula em</p><p>apoptose se torna arredondada e se desprende,</p><p>perdendo o contato com as demais células</p><p>adjacentes no tecido e da matriz extracelular.</p><p>A célula perde volume, uma vez que, no citosol, as</p><p>estruturas celulares se mantêm conservadas, em</p><p>especial a membrana plasmática.</p><p>Filamentos laminares que sustentam o núcleo se</p><p>desfazem, o que permite que a carioteca seja</p><p>desintegrada.</p><p>O material genético (cromatina) é agrupado em</p><p>pequenas porções de núcleo no citosol, pois o</p><p>DNA é clivado pelas endonucleases (enzimas que</p><p>digerem ácido nucleico).</p><p>Na membrana plasmática, aparecem inúmeras</p><p>protrusões, sendo que na maioria delas há</p><p>frações de núcleo internamente.</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 25/65</p><p>Ao se soltarem, as protrusões passam a ser</p><p>chamadas de corpos apoptóticos, com as</p><p>organelas internamente conservadas.</p><p>As moléculas de fosfatidilserinas (fosfolipıd́ios de</p><p>membrana) são rearranjadas da monocamada</p><p>interna para externa das membranas que</p><p>delimitam os corpos apoptóticos.</p><p>Por �im, devido à difusão das fosfatidilserinas,</p><p>macrófagos são atraıd́os por essas moléculas da</p><p>monocamada externa, reconhecendo os corpos</p><p>apoptóticos e, em seguida, realizam a fagocitose.</p><p>•</p><p>•</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 26/65</p><p>A seguir, você estudará como a apoptose é desencadeada. Fique atento!</p><p>4.2.2. Como a apoptose é desencadeada?</p><p>Em geral, a apoptose inicia com sinais comuns a todas as células. Dessa forma:</p><p>1) há supressão de fatores tró�icos, necessários à sobrevivência celular, que garantem a vida celular. São</p><p>exemplos desses fatores tró�icos: hormônios; fatores de crescimento; citocinas; quimiocinas; vitaminas; e</p><p>outras moléculas de sinalização;</p><p>2) mediadores sinalizadores que levam as células à morte, quase sempre associadas à ligação à receptores de</p><p>morte celular;</p><p>3) DNA genômico é alterado,</p><p>gerando mutações irreversı́veis, desfavoráveis ao corpo humano;</p><p>4) na sequência, esses eventos promovem a ativação de vias sinalizadoras no interior das células, porém com</p><p>alguns pontos de diferença, que levam à morte por meio do mecanismo em questão.</p><p>No objeto a seguir, observe que, sem os fatores tró�icos, ocorrerá uma cascata de sinalização intracelular, que</p><p>depende de várias moléculas mitocondriais, citoplasmáticas e nucleares, entre elas, Bad, Bcl-2, AIF (do inglês,</p><p>Apoptosis	Inducing	Factor)	e o citocromo c.</p><p>Figura 13 - Alterações celulares que ocorrem durante a apoptose. Observe a fagocitose dos corpos</p><p>apoptóticos por um macrófago.</p><p>Fonte: DE ROBERTIS; HIB, 2014, p. 349.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 27/65</p><p>Além da ausência de fatores tró�icos, sinais indutores de morte celular podem levar à apoptose. Frente a</p><p>infecções e células cancerosas, os linfócitos T citotóxicos, linfócitos NK assassinos naturais (natural	killer) e</p><p>outras células do sistema imunológico produzem o FasL (do inglês, Fascicle	 Ligated),	 substância que</p><p>permanece integrada à membrana e que interage com o Fas, receptor de superfı́cie presente nas células-alvo</p><p>que promove a sua morte celular programada; a apoptose. Podem ainda produzir uma outra substância,</p><p>chamada de TNF (do inglês Tumor	Necrosis	Factor), que se liga ao seu receptor TNFR presente nas células-</p><p>alvo.</p><p>Independentemente do fator desencadeador de apoptose, a cascata de sinalização que ocorre pela</p><p>mobilização/ativação dessas moléculas culmina com ativação de um conjunto �inal de enzimas. Dentre as</p><p>mais importantes, podemos citar as caspases (proteases que degradam estruturas celulares, auxiliando na</p><p>formação dos corpos apoptóticos) e das endonucleases (enzimas que fragmentam o DNA).</p><p>Agora, vamos estudar sobre a apoptose que evita doenças como o câncer.</p><p>4.2.3 A apoptose que evita o câncer</p><p>As células nos tecidos corporais estão sujeitas a diversas condições biológicas, como desordens e</p><p>perturbações em decorrência do processo de envelhecimento das células, processos ambientais e da</p><p>replicação que pode ser concluı́da com erros de pareamentos entre os nucleotı́deos. Estão entre as principais</p><p>causas ambientais que levam a essas perturbações, também chamadas de mutações, as radiações gama, os</p><p>raios X, a radiação UV (ultravioleta), os agentes quı́micos, infecciosos e o acúmulo celular de peróxido de</p><p>hidrogênio (H O ), ou ânions superóxido (02 ), também chamados de “radicais livres”.2 2</p><p>-</p><p>VOCÊ SABIA?</p><p>Quando o DNA sofre mutação, uma proteıńa denominada P53 se acumula na</p><p>célula e ativa o gene CDKN1A, que codi�ica os inibidores do ciclo celular como a</p><p>p21, que inibem a ação de CDK (cinases dependentes de ciclinas) sobre a pRB,</p><p>proteıńa reguladora da divisão celular, mantendo-a inativa. Com isso, ocorre</p><p>parada na divisão celular! Durante esse tempo, entram em ação genes de reparo</p><p>do DNA. Caso o reparo seja efetivo, a célula prossegue em sua atividade normal.</p><p>Caso o defeito não seja corrigido, são ativados genes pró-apoptóticos, como o BAX,</p><p>e a célula é estimulada a entrar em apoptose. Veja na imagem a seguir o</p><p>mecanismo de ação da proteıńa P53.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 28/65</p><p>A proteı́na P53 é responsável por estabilizar o ciclo celular em G1, veri�icando a presença de modi�icações do</p><p>DNA na intenção de rastreá-las e iniciar o processo de reparo. O papel da proteı́na P53 e outras proteı́nas</p><p>reguladoras do ciclo celular é fundamental contra o câncer. A�inal, uma célula tumoral é basicamente uma</p><p>célula que, por possuir mutações nessas proteı́nas reguladoras do ciclo celular, passa a se dividir de forma</p><p>desordenada, eventualmente com caracterı́sticas diferentes das células originais do tecido.</p><p>Perceba que essa constatação é bastante perigosa, pois uma vez que os genes de regulação da divisão celular</p><p>estão afetados, podem ser gerados processos tumorais.</p><p>4.2.4 Necrose</p><p>Como descrito anteriormente, a apoptose é dependente de uma série de processos e reações, que demandam</p><p>energia, na forma de ATP, para ocorrer. Então, se os agentes agressores de uma célula a afetam drasticamente,</p><p>de modo a impedir o processe de produção de energia, a célula não poderá fazer apoptose. Assim, é ativado o</p><p>mecanismo de morte celular por necrose, que se caracteriza por um processo de autólise celular,</p><p>desencadeado pelo extravasamento de conteúdo (enzimas hidrolı́ticas) do interior do lisossomo. Admite-se</p><p>que uma agressão pode, inicialmente, induzir a apoptose. Se esta é interrompida ou não se completa, pode</p><p>evoluir para necrose.</p><p>Entenda que “necrose” signi�ica morte celular em organismo vivo, seguida de autólise.</p><p>Quando a agressão interrompe a produção de energia, os lisossomos perdem a capacidade de</p><p>conter as hidrolases e estas saem para o citosol e iniciam a autólise; as hidrolases lisossômicas</p><p>digerem todos os substratos celulares. Com a necrose, são liberadas alarminas (HMGB1, uratos e</p><p>fosfatos) que são reconhecidas em receptores celulares e induzem uma reação in�lamatória</p><p>(BRASILEIRO FILHO, 2018, p. 100).</p><p>Figura 14 - Atuação da P53 no DNA em casos de mutação.</p><p>Fonte: BRASILEIRO FILHO, 2018, p. 198.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 29/65</p><p>A autólise, por sua vez, pode ser de�inida como o mecanismo de autodestruição celular causado pelo</p><p>extravasamento de conteúdo dos lisossomos, que vão digerir partes importantes da célula, como a membrana</p><p>plasmática, levando ao derramamento do conteúdo citoplasmático.</p><p>4.2.5 Aspectos morfológicos</p><p>A digestão dos componentes celulares pelas enzimas liberadas resulta nos achados morfológicos</p><p>macroscópicos bastante diversos, como: coloração esbranquiçada em um processo isquêmico; aspecto</p><p>hemorrágico na necrose anóxica de órgãos com circulação dupla; e aspecto liquefeito, comum no encéfalo</p><p>(BRASILEIRO FILHO, 2018).</p><p>Os principais achados microscópicos são alterações	 nucleares. Eles se devem principalmente à ação de</p><p>proteases e diminuição do pH intracelular. Para saber mais sobre elas, clique nos ı́cones a seguir.</p><p>Contração e condensação da cromatina,</p><p>tornando o núcleo mais basófilo, homogêneo e</p><p>menor do que o normal</p><p>E� a picnose nuclear.</p><p>Digestão da cromatina</p><p>E� a cariólise. Fragmentação do núcleo,</p><p>constituindo a cariorrexe.</p><p>•</p><p>•</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 30/65</p><p>Alterações	citoplasmáticas</p><p>No inı́cio, há aumento da acido�ilia. Mais tarde, o citoplasma se torna granuloso, podendo haver aumento de</p><p>volume, com formação de massas amorfas de aspecto coagulado. Pelo ME (Microscópio Eletrônico),</p><p>encontram-se várias alterações. No inı́cio, aparecem vacuolização de mitocôndrias, retı́culo endoplasmático e</p><p>complexo golgiense. Na sequência, as organelas perdem a individualidade e não são mais reconhecidas.</p><p>Depósitos cristalinos de sais de Ca++ são frequentemente encontrados. A� s vezes, observam-se restos de</p><p>complexos juncionais.</p><p>4.2.6 Causas</p><p>Muitos agentes lesivos podem produzir necrose por mecanismos bastante distintos. Segundo Brasileiro Filho</p><p>(2018), eles podem ser:</p><p>redução de energia por obstrução vascular (isquemia, anóxia), ou</p><p>por inibição dos processos respiratórios da célula;</p><p>geração de radicais livres;</p><p>ação de enzimas líticas;</p><p>ação direta sobre enzimas, inibindo processos vitais da célula (por</p><p>exemplo, agentes químicos e toxinas);</p><p>agressão direta à membrana citoplasmática, como ocorre na</p><p>ativação do complemento ou de linfócitos citotóxicos.</p><p>Passaremos, agora, aos mecanismos genéticos e aos heredograma!</p><p>Figura 15 - A� rea de necrose na qual os hepatócitos apresentam citoplasma acidó�ilo e homogêneo, sem</p><p>núcleos (cariólise). As setas amarelas mostram núcleos picnóticos. As setas azuis indicam hepatócitos</p><p>contraı́dos e intensamente acidó�ilos, com núcleo picnótico.</p><p>Fonte: REISNER, 2016, p. 101.</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 31/65</p><p>4.3 Mecanismos de herança genética e heredogramas</p><p>Tenha em mente que a genética estuda padrões de doenças hereditárias em famı́lias humanas. Esse estudo se</p><p>baseia no mapeamento de genes associados a essas doenças e no entendimento de como as caracterı́sticas</p><p>conferidas por eles se manifestam. Desse modo, podemos compreender melhor os mecanismos causais</p><p>dessas doenças, suas formas de controle e eventuais possibilidades de tratamento para os indivı́duos</p><p>acometidos.</p><p>4.3.1 Conceitos gerais da genética</p><p>A herança chamada de monogênica é aquela determinada por um gene apenas. O fenótipo apresentado pelo</p><p>indivı́duo, por mais complexo que seja, é dependente de formas variantes, patológicas ou não, de apenas um</p><p>gene. A essas formas variantes de um gene damos o nome de “alelo” (BORGES-OSO� RIO; ROBINSON, 2013).</p><p>Clique nas abas e aprenda mais sobre genética!</p><p>4.3.2 Leis de Mendel e Genética Humana</p><p>Atualmente, são conhecidas mais de 20 mil caracterı́sticas normais e patológicas que podem ser estudadas de</p><p>acordo com as leis de Mendel. Relembrando, a primeira Lei de Mendel, ou Lei da Segregação, diz que os</p><p>organismos de reprodução sexual contêm seus genes em pares e apenas um dos constituintes desses pares é</p><p>repassado (transmitido) à prole por meio dos gametas. Assim, um alelo é transmitido �ielmente à próxima</p><p>Genótipo	x	Fenótipo</p><p>Ao conjunto completo das informações genéticas de um indivı́duo, damos o nome de genótipo. Já à forma com</p><p>que essa informação se manifesta, sob in�luência ou não do ambiente, damos o nome de fenótipo. Este pode</p><p>ser melhor compreendido como as caracterı́sticas observáveis ou mensuráveis em um indivı́duo.</p><p>Lócus</p><p>E� a posição que um dado gene ocupa em um cromossomo.</p><p>Alelo</p><p>São as formas variantes de um gene, devido a diferenças em suas sequências de nucleotı́deos. Os alelos de um</p><p>gene sempre ocupam o mesmo lócus em dois cromossomos homólogos.</p><p>Homozigoto	x	Heterozigoto</p><p>Quando um indivı́duo apresenta dois alelos iguais para um gene, damos o nome de homozigoto. Quando os</p><p>alelos do gene são distintos, chamamos de heterozigoto.</p><p>Dominante	x	Recessiva</p><p>A� s caracterı́sticas que se manifestam no fenótipo do indivı́duo mesmo quando estão em dose simples, cópia</p><p>única em um dos alelos, chamamos de dominantes. Já aquelas que, para se manifestar precisam estar em dose</p><p>dupla, duas cópias nos alelos do gene, chamamos de recessivas.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 32/65</p><p>geração, mesmo que esteja presente em heterozigose (apenas uma cópia). O princı́pio biológico desse evento é</p><p>o pareamento e a subsequente separação de cromossomos homólogos durante a meiose. Já a segunda Lei de</p><p>Mendel, Lei da Distribuição Independente, pela qual os genes de diferentes lócus são transmitidos de forma</p><p>independente e proporcional. Esse princı́pio biológico tem base no comportamento de diferentes pares de</p><p>cromossomos durante a meiose, em especı́�ico durante o crossing-over.</p><p>As leis de Mendel podem ser empregadas para o estudo de herança de caracterı́sticas em seres humanos. No</p><p>entanto, na impossibilidade de se realizar cruzamentos controlados entre humanos, os avanços na área foram</p><p>muito lentos. A investigação e o estudo da hereditariedade dos seres humanos sempre dependeram dos</p><p>registros familiais (incompletos muitas vezes).</p><p>Dessa forma, as proles humanas, não sendo grandes o su�iciente, di�icultam o discernimento das razões</p><p>mendelianas. Mesmo assim, a motivação em desvendar os mecanismos da hereditariedade humana sempre</p><p>foi muito grande e, atualmente, são conhecidas muitas caracterı́sticas e doenças genéticas, estudadas inclusive</p><p>em nı́vel de expressão gênica.</p><p>Figura 16 - Meiose e segregação de genes nos cromossomos.</p><p>Fonte: SCHAEFER; THOMPSON JR, 2015, p. 141.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 33/65</p><p>Você sabe o que são heredogramas? Fique atento ao próximo assunto a ser estudado e aprenda!</p><p>4.3.3 Heredogramas</p><p>Os heredogramas são diagramas que relacionam membros de uma famı́lia. Por meio deles, é possı́vel fazer</p><p>uma representação grá�ica, de fácil interpretação de toda uma famı́lia, baseado numa caracterı́stica ou doença</p><p>que se pretende estudar. A �igura a seguir apresenta os sinais grá�icos mais utilizados em heredogramas.</p><p>VOCÊ QUER VER?</p><p>Assista a dois vıd́eos que explicam a genética das caracterıśticas fıśicas humanas:</p><p>“Descubre si tus rasgos son dominantes o recessivos” e “¿Cómo serán tus hijos?”.</p><p>Disponıv́el em: https://www.youtube.com/watch?v=_ZE0Gd3XAGw/ e</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=VNvqWThAIFM/.</p><p>(https://www.youtube.com/watch?v=_ZE0Gd3XAGw/ e</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=VNvqWThAIFM/.)</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 34/65</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=_ZE0Gd3XAGw/%20e%20https://www.youtube.com/watch?v=VNvqWThAIFM/.</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=_ZE0Gd3XAGw/%20e%20https://www.youtube.com/watch?v=VNvqWThAIFM/.</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=_ZE0Gd3XAGw/%20e%20https://www.youtube.com/watch?v=VNvqWThAIFM/.</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=_ZE0Gd3XAGw/%20e%20https://www.youtube.com/watch?v=VNvqWThAIFM/.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 35/65</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 36/65</p><p>Figura 17 - Principais sı́mbolos utilizados nos heredogramas.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 37/65</p><p>A prole é mostrada abaixo dos pais, começando com o primeiro a nascer à esquerda e seguindo para a direita</p><p>conforme a ordem de nascimento. Os indivı́duos que têm distúrbio genético são indicados por cor. As</p><p>gerações geralmente são indicadas por algarismos romanos e os indivı́duos especı́�icos de uma geração são</p><p>designados por algarismos arábicos após o algarismo romano.</p><p>Veja, a seguir, um clássico heredograma de casos de hemo�ilia (um distúrbio genético da coagulação sanguı́nea</p><p>causado por mutações em genes de fatores de coagulação) nas famı́lias reais europeias.</p><p>Fonte: BORGES-OSO� RIO; ROBINSON, 2013, p. 147.</p><p>VOCÊ QUER LER?</p><p>Você percebeu que há sıḿbolos indicando gêmeos univitelinos? Sabe como diferenciá-</p><p>los? Visite o site da Fiocruz e compreenda melhor essa intrigante questão de genética</p><p>humana. Disponıv́el em: http://www.invivo.�iocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?</p><p>infoid=1394&sid=9. (http://www.invivo.�iocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?</p><p>infoid=1394&sid=9)</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 38/65</p><p>http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1394&sid=9</p><p>http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1394&sid=9</p><p>http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1394&sid=9</p><p>http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1394&sid=9</p><p>Na herança monogênica, a ocorrência de uma doença em uma famı́lia depende se o gene se localiza em um</p><p>cromossomo</p><p>sexual ou autossomo, bem como se estamos nos referindo a uma herança dominante ou</p><p>recessiva. Dessa forma, há quatro tipos de herança bem caracterizadas: autossômica dominante; autossômica</p><p>recessiva; dominante ligada ao sexo; e recessiva ligada ao sexo.</p><p>4.3.4 Distúrbios Monogênicos</p><p>Consistem em doenças causadas por mutações em um único gene. Os padrões dessa herança dependem se o</p><p>fenótipo é dominante ou recessivo e da localização cromossômica da alteração genética, que pode ser em</p><p>cromossomos autossômicos ou sexuais. A tı́tulo de padronização, iremos chamar um alelo dominante de um</p><p>gene de “A” e um alelo recessivo de “a”.</p><p>4.3.5 Padrão de herança autossômica</p><p>Os distúrbios de herança autossômica normalmente afetam indivı́duos do sexo masculino e feminino</p><p>igualmente, embora haja exceções, como os distúrbios limitados ao sexo.</p><p>A seguir, vamos conhecer mais sobre as doenças autossômicas recessivas. Fique atento!</p><p>Doenças	Autossômicas	Recessivas</p><p>Figura 18 - Heredograma de hemo�ilia nas famı́lias reais europeias.</p><p>Fonte: SCHAEFER; THOMPSON JR, 2015, p. 202.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 39/65</p><p>Ocorrem somente em indivı́duos com dois alelos mutantes (aa) e nenhum alelo normal. Nos indivı́duos em</p><p>que um alelo único é mutante (Aa), o normal (A) compensa o alelo anormal ou mutado (a), impedindo que a</p><p>doença se manifeste. Como cada indivı́duo herda somente um dos dois alelos de cada genitor, para que a</p><p>doença autossômica recessiva se manifeste, o indivı́duo deve herdar um alelo mutante de cada genitor. Os</p><p>indivı́duos afetados por distúrbio autossômico recessivo (aa), (http://www.planetabio.com/genetica.pdf) em</p><p>sua maioria, são �ilhos de genitores heterozigotos não afetados (Aa). Nesse caso, os pais são também</p><p>chamados de portadores e apresentam o risco de 25% de terem um �ilho afetado (homozigoto). A �igura a</p><p>seguir exempli�ica o padrão de herança autossômica recessiva. São observados, na terceira geração, casais</p><p>portadores com descendentes afetados.</p><p>Para aprender mais sobre esse padrão de transmissão, clique nas abas abaixo e conheça algumas doenças que</p><p>possuem esse padrão de herança:</p><p>Figura 19 - Genealogia hipotética representativa da herança autossômica recessiva rara.</p><p>Fonte: BORGES-OSO� RIO; ROBINSON, 2013, p. 156.</p><p>Ausência de pigmento na pele.</p><p>Distúrbio do metabolismo do aminoácido tirosina.</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>Albinismo</p><p>Alcaptonúria</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 40/65</p><p>http://www.planetabio.com/genetica.pdf</p><p>http://www.planetabio.com/genetica.pdf</p><p>Como a maioria dos alelos mutantes responsáveis por esses distúrbios se encontra nos portadores, eles</p><p>podem permanecer ocultos por diversas gerações. Esses genes recessivos se manifestam somente quando o</p><p>portador se une a outro portador para o mesmo lócus e ambos transmitem o alelo mutado ao descendente.</p><p>Doença genética que afeta glândulas produtoras de muco e suor e o pâncreas exócrino.</p><p>Doença genética que acomete homens, com enfraquecimento e perda progressiva de massa</p><p>muscular.</p><p>Afeta o metabolismo de carboidratos.</p><p>Doença genética por depósito de glicogênio hepático, caracterizada por hipoglicemia.</p><p>Afeta o metabolismo do aminoácido fenilalanina.</p><p>Distúrbio da hemoglobina, formação de hemácias em forma de foice.</p><p>Acúmulo de uma substância gordurosa que culmina na destruição das células do sistema</p><p>nervoso.</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>•</p><p>Fibrose	cística</p><p>Distro�ia	muscular	de	Duchenne</p><p>Galactosemia</p><p>Glicogenose	tipo	I	(Doença	de	Von	Gierke)</p><p>Fenilcetonúria</p><p>Doença	falciforme</p><p>Doença	de	Tay-Schs</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 41/65</p><p>A possibilidade de ambos os genitores serem portadores de um alelo mutante no mesmo lócus aumenta se</p><p>eles forem consanguı́neos, ou seja, possuı́rem um ancestral em comum que possa ter transmitido essa</p><p>condição para ambos (como um casamento entre primos). Embora a união consanguı́nea aumente o risco</p><p>genético, esse risco não é muito superior ao risco que indivı́duos de famı́lias diferentes apresentam.</p><p>Doenças	Autossômicas	Dominantes</p><p>Como em todas as doenças hereditárias o risco de recorrência depende da caracterı́stica genética dos pais. Nas</p><p>doenças de herança autossômica dominante a presença de um alelo (A) apenas, garante o fenótipo patológico.</p><p>Se um dos genitores é homozigoto AA, isso implica que 100% dos �ilhos também serão afetados. No entanto,</p><p>essa é uma condição incomum, pois para o nascimento desse indivı́duo, seria necessário o casamento entre</p><p>dois indivı́duos afetados pela doença.</p><p>A �igura a seguir mostra o padrão de herança autossômica dominante de um casal entre um afetado e um não</p><p>afetado (Aa x aa). Um indivı́duo afetado sempre tem um dos dois genitores também afetados (exceto nos casos</p><p>de mutações novas aleatórias), fato que não ocorre na herança autossômica recessiva.</p><p>Figura 20 - Quadro de Punnett que ilustra o casamento de um homem e mulher heterozigotos para uma</p><p>doença autossômica recessiva. Há uma probabilidade de nascimento de 25% para �ilhos homozigotos</p><p>afetados (aa) e 50% para heterozigotos portadores (Aa).</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 42/65</p><p>Embora o padrão de doenças autossômicas dominantes seja raro, há exemplos clássicos como a</p><p>acondroplasia, distúrbio genético que se manifesta por meio de nanismo. A união de acondroplásicos é</p><p>comum, podendo resultar em �ilhos homozigotos. Os indivı́duos homozigotos para a acondroplasia são</p><p>gravemente afetados, não sobrevivendo ao perı́odo pós-natal.</p><p>Figura 21 - Genealogia hipotética representativa da herança autossômica dominante rara.</p><p>Fonte: BORGES-OSO� RIO; ROBINSON, 2013, p. 153.</p><p>Figura 22 - Quadro de Punnett, que ilustra o casamento de um homem heterozigoto afetado e mulher normal.</p><p>Há uma probabilidade de nascimento de 50% para �ilhos heterozigotos afetados (Aa) e 50% para</p><p>homozigotos normais.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 43/65</p><p>Na hipótese da uma união de indivı́duos heterozigotos, há o risco de 75% de gerarem prole afetada e 25%</p><p>normal. Outros exemplos de doenças genéticas dominantes são a braquidactilia (dedos curtos); a cegueira</p><p>noturna congênita; a sı́ndrome de Ehler-Danlos (distúrbio do tecido conjuntivo); a doença de Huntington</p><p>(distúrbio neurológico); a sı́ndrome de Marfan (indivı́duo alto e magro, com problemas cardı́acos e de visão),</p><p>a neuro�ibromatose (tumorações no corpo); e a sensibilidade gustativa à feniltiocarbamida (PTC).</p><p>4.3.6 Padrão de herança ligada aos cromossomos sexuais X</p><p>Devido à presença de cromossomos X e Y ser diferente entre homens e mulheres, a ocorrência das doenças</p><p>causadas por genes em cromossomos sexuais também é. Segundo Borges-Osório e Robinson (2013), a relação</p><p>de dominância e recessividade nas mulheres segue o mesmo raciocı́nio da herança autossômica. Sendo assim,</p><p>as mulheres podem ser homozigotas para o alelo A (XAXA), heterozigotas (XAXa) ou homozigotas para o alelo</p><p>h (XaXa). Já nos homens, que são hemizigotos (pois apresentam apenas um cromossomo X) para os genes</p><p>situados no cromossomo X, qualquer gene se manifesta no seu fenótipo. Nas mulheres, ainda, deve-se</p><p>considerar que um dos cromossomos X será inativado em suas células, o que poderá afetar se o fenótipo será</p><p>ou não expresso por um dado alelo.</p><p>Agora, vamos conhecer mais sobre as doenças recessivas relacionadas ao cromossomo X. Vamos lá?</p><p>Doenças	recessivas	ligadas	ao	cromossomo	X</p><p>As doenças recessivas ligadas ao cromossomo X, normalmente,</p><p>são estritas ao sexo masculino, sendo</p><p>condição rara nas mulheres. O clássico exemplo da hemo�ilia A descreve que se um indivı́duo hemofı́lico</p><p>(X Y) e uma mulher saudável (X X ) tiverem �ilhos, todos os meninos receberão um cromossomo Y paterno e</p><p>um cromossomo X materno. Dessa forma, não serão afetados. Porém, todas as meninas terão um</p><p>cromossomo (http://magicnumbers-parussolo.blogspot.com/2011/06/heranca-ligada-ao-x.html) X do pai</p><p>com alelo para hemo�ilia, sendo obrigatoriamente portadoras (X X ). Agora, se uma �ilha de pai hemofı́lico</p><p>(X X ) se unir com homem saudável (X Y), há a probabilidade de que 50% das �ilhas do casal sejam</p><p>portadoras, (https://djalmasantos.wordpress.com/2013/02/23/testes-de-heranca-ligada-ao-sexo-22/) 50%</p><p>das �ilhas sejam normais, 50% dos �ilhos sejam afetados e 50% dos �ilhos sejam normais. A �igura exempli�ica</p><p>esse padrão de herança.</p><p>VOCÊ QUER LER?</p><p>Caso você tenha �icado curioso e queira obter mais informações sobre as doenças</p><p>autossômicas, leia os exemplos em destaque no capıt́ulo 5 da obra “Genética Humana”,</p><p>de Borges-Osório e Robinson (2013).</p><p>a A A</p><p>A</p><p>a</p><p>a A</p><p>a A A</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 44/65</p><p>http://magicnumbers-parussolo.blogspot.com/2011/06/heranca-ligada-ao-x.html</p><p>http://magicnumbers-parussolo.blogspot.com/2011/06/heranca-ligada-ao-x.html</p><p>http://magicnumbers-parussolo.blogspot.com/2011/06/heranca-ligada-ao-x.html</p><p>https://djalmasantos.wordpress.com/2013/02/23/testes-de-heranca-ligada-ao-sexo-22/</p><p>https://djalmasantos.wordpress.com/2013/02/23/testes-de-heranca-ligada-ao-sexo-22/</p><p>https://djalmasantos.wordpress.com/2013/02/23/testes-de-heranca-ligada-ao-sexo-22/</p><p>Figura 23 - Genealogia hipotética representativa da herança recessiva rara ligada ao sexo.</p><p>Fonte: BORGES-OSO� RIO; ROBINSON, 2013, p. 163.</p><p>Figura 24 - Quadro de Punnett que ilustra o casamento de uma �ilha de pai hemofı́lico, mulher heterozigota</p><p>(XaXA) se unir com homem saudável (XAY), há a probabilidade de que 50% das �ilhas do casal sejam</p><p>portadoras, 50% das �ilhas sejam normais, 50% dos �ilhos sejam afetados e 50% dos �ilhos sejam normais.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 45/65</p><p>No próximo tópico de estudo, você poderá aprender sobre o cariótipo e as alterações cromossômicas. Fique</p><p>atento!</p><p>VOCÊ QUER VER?</p><p>Assista à animação sobre a transmissão genética da hemo�ilia. Disponıv́el em:</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=Szr4K0J4i3s/ (https://www.youtube.com/watch?</p><p>v=Szr4K0J4i3s/).</p><p>3.4 Cariótipo e alterações cromossômicas</p><p>Como já sabemos a determinação do sexo biológico é dada pela presença do par de cromossomos sexuais XX</p><p>ou XY. Os genes presentes nesses cromossomos garantem a formação das gônadas masculinas ou femininas.</p><p>Descubra mais a seguir!</p><p>3.4.1 Cromossomos</p><p>Como visto, o conjunto de cromossomos que de�ine a espécie humana é classi�icado como autossomos (22</p><p>pares, designados pelos numerais 1 até 22), e cromossomos sexuais, que completam os 23 pares. Estes podem</p><p>ser iguais (XX) ou diferentes (XY).</p><p>Alguns genes estão presentes tanto no cromossomo X quanto no Y, sendo a maioria perto das extremidades</p><p>dos braços curtos, cujos alelos não obedecem ao padrão de herança ligados aos X ou Y, simulando a herança de</p><p>um gene autossômico. Na espécie humana, os cromossomos sexuais determinam os fenótipos masculino e</p><p>feminino (dimór�icos). Em seres humanos, o sexo masculino é determinado por um efeito dominante do</p><p>cromossomo Y, levando à transformação das gônadas primordiais em testı́culos.</p><p>(http://www.uel.br/pessoal/rogerio/genetica/respostas/pratica_11.html)</p><p>Uma vez formados, os testı́culos secretam testosterona, que estimula o desenvolvimento de caracterı́sticas</p><p>masculinas. O Fator Determinante Testicular (TDF) é um produto do gene SRY localizado próximo à região</p><p>pseudoautossômica do braço curto do cromossomo Y (BORGES-OSO� RIO; ROBINSON, 2013).</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 46/65</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=Szr4K0J4i3s/</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=Szr4K0J4i3s/</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=Szr4K0J4i3s/</p><p>http://www.uel.br/pessoal/rogerio/genetica/respostas/pratica_11.html</p><p>http://www.uel.br/pessoal/rogerio/genetica/respostas/pratica_11.html</p><p>Observe que o desenvolvimento sexual masculino depende da produção de um TDF por gene do cromossomo</p><p>Y. Na ausência desse fator, o embrião desenvolve caracterı́sticas femininas.</p><p>Figura 25 - Processo de determinação do sexo em seres humanos.</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 98.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 47/65</p><p>Corpúsculo de Barr</p><p>Análises quı́micas mostram que o DNA se condensa em uma estrutura de coloração escura denominada</p><p>Corpúsculo de Barr. Essa estrutura está �ixada à superfı́cie interna da membrana nuclear, na qual se replica fora</p><p>de sincronia com os outros cromossomos na célula. O cromossomo X inativado continua em seu estado</p><p>alterado em todos os tecidos somáticos. (http://lyndonbatista.blogspot.com/2012/09/) No entanto, é</p><p>reativado nos tecidos germinativos.</p><p>CASO</p><p>Phoebe Hart, nascida na Austrália, tinha 17 anos quando sua famıĺia lhe revelou um</p><p>segredo: ela era uma menina geneticamente masculina. Ela possuıá uma condição</p><p>conhecida como “Sıńdrome de Insensibilidade à Testosterona”. Hoje, Phoebe é uma</p><p>cineasta e professora na Queensland University of Technology, na Austrália, e leva</p><p>uma vida perfeitamente normal. Entretanto, a descoberta de sua condição foi um</p><p>pouco traumática, e ela nos conta isso em uma palestra. Disponıv́el em:</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=d-E8aCF1krE/.</p><p>(https://www.youtube.com/watch?v=d-E8aCF1krE/.)</p><p>Saiba que na Sıńdrome de Insensibilidade à Testosterona, após a formação dos</p><p>testıćulos, a secreção de testosterona inicia o desenvolvimento de caracterıśticas</p><p>sexuais dos meninos. A testosterona é um hormônio que se associa a receptores</p><p>andrógenos em diversas células do organismo. A formação do complexo hormônio-</p><p>receptor permite a transmissão de sinais ao núcleo celular, resultando no</p><p>desenvolvimento de caracterıśticas masculinas. Caso o sistema de sinalização de</p><p>testosterona falhe, essas caracterıśticas não aparecerão e o indivıd́uo poderá se</p><p>desenvolver como do gênero feminino. Uma razão dessa falha é a incapacidade de</p><p>produzir o receptor de testosterona.</p><p>Indivıd́uos XY com essa de�iciência caracterıśtica desenvolvem-se inicialmente como</p><p>homens, com a formação dos testıćulos e produção de testosterona. No entanto, a</p><p>testosterona não faz efeito, pois não consegue transmitir o sinal de desenvolvimento</p><p>nas células-alvo, que desenvolvem caracterıśticas femininas, sem a formação das</p><p>gônadas femininas (ovários). Essa caracterıśtica é denominada Sıńdrome de</p><p>Insensibilidade a Andrógenos, sendo ocasionada por uma mutação no gene AR ligado</p><p>ao X, responsável por codi�icar o receptor de testosterona. A mutação AR é</p><p>transmitida aos �ilhos XY em um padrão tıṕico ligado ao X.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 48/65</p><p>http://lyndonbatista.blogspot.com/2012/09/</p><p>http://lyndonbatista.blogspot.com/2012/09/</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=d-E8aCF1krE/.</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=d-E8aCF1krE/.</p><p>Figura 26 - Corpúsculo de Barr em célula feminina.</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 101.</p><p>VOCÊ O CONHECE?</p><p>Você sabe quem foi Murray Llewellyn Barr? Murray Llewellyn Barr foi um médico e</p><p>pesquisador que descobriu, na década de 1940, que as células somáticas interfásicas</p><p>femininas apresentavam, aderida à face interna</p><p>da membrana nuclear, uma</p><p>heterocromatina, hoje conhecida como cromatina sexual, ou Corpúsculo de Barr. O</p><p>Corpúsculo de Barr é importante para diferenciar as células masculinas e femininas e</p><p>para serem identi�icadas anormalidades nos cromossomos sexuais.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 49/65</p><p>No próximo tópico, vamos conhecer melhor o cariótipo humano.</p><p>3.4.2 Cariótipo humano</p><p>Atualmente, técnicas de bandeamento e pintura cromossômica permitem distinguir os cromossomos</p><p>humanos de forma detalhada. Dessa forma, os cromossomos podem ser organizados em grupos de acordo</p><p>com o tamanho, a forma e o padrão de bandeamento (veja a seguir).</p><p>O padrão de bandas de um cromossomo é chamado “ideograma”. Com a coloração por meio de corante</p><p>denominado Giemsa de alta resolução, os citogeneticistas podem identi�icar cerca de 850 bandas no cariótipo</p><p>humano. As técnicas de bandeamento e pintura distinguem os braços cromossômicos e permitem analisar</p><p>regiões especı́�icas de interesse. Além disso, os centrômeros dividem os cromossomos em braços longos e</p><p>curtos, sendo o braço curto designado pela letra “p” e o braço longo pela letra “q”.</p><p>Figura 27 - Cariótipo corado de um indivı́duo da espécie humana (homem) mostrando bandas em cada</p><p>cromossomo. Autossomos numerados de 1 a 22 e X e Y são os cromossomos sexuais.</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 110.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 50/65</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 51/65</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 52/65</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 53/65</p><p>3.4.3 Variação citogenética</p><p>Os fenótipos de muitos organismos são afetados por variações no número de cromossomos em suas células.</p><p>Organismos com conjuntos completos, ou normais, de cromossomos são euploides. Os organismos nos quais</p><p>há de�iciência ou excesso de determinado cromossomo são aneuploides, sofrendo, muitas vezes,</p><p>desequilı́brios genéticos especı́�icos. Quanto à distinção entre aneuploidia e poliploidia, a aneuploidia é uma</p><p>alteração no número de parte do genoma, geralmente um cromossomo, enquanto a poliploidia é uma alteração</p><p>numérica em conjunto inteiro (completo) de cromossomos.</p><p>Aneuploidia</p><p>São as alterações numéricas de parte do genoma, geralmente a alteração na dose de um único cromossomo.</p><p>Quando há um cromossomo a mais, um cromossomo a menos ou combinações dessas anomalias, os</p><p>indivı́duos são considerados aneuploides. Da mesma forma, um indivı́duo com deleção do braço</p><p>cromossômico também é aneuploide.</p><p>As aneuploidias, em especial as trissomias, apresentam como fator de risco para ocorrência a idade materna.</p><p>Mulheres com idade avançada (>35 anos) apresentam maior risco de ter �ilhos com essas alterações (SHI et</p><p>al., 2019).</p><p>Trissomia	em	seres	humanos</p><p>Entre as anormalidades cromossômicas humanas mais conhecidas, a Sı́ndrome de Down, distúrbio causado</p><p>por um cromossomo 21 extra, é a mais incidente. Indivı́duos portadores da Sı́ndrome de Down geralmente</p><p>apresentam estatura baixa, hipermobilidade articular, crânio largo, narinas amplas, lı́ngua grande com sulcos</p><p>caracterı́sticos, mãos curtas e largas com prega palmar e comprometimento mental. A expectativa de vida é</p><p>menor quando comparada aos indivı́duos não sindrômicos.</p><p>Figura 28 - O ideograma do cromossomo 5 humano. Os números representam as bandas, as quais são</p><p>identi�icadas a partir do centrômero em direção ao telômero. O primeiro numeral representa a “região”, o</p><p>segundo as “bandas” e se houver, após o “.” (ponto), são representadas as “sub-bandas”. Ex. 5q12.1</p><p>(Cromossomo 5, braço longo, região 1, banda 2 e sub-banda 1).</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 110.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 54/65</p><p>A trissomia do 21 pode ser causada pela não disjunção cromossômica em uma das divisões meióticas, que</p><p>pode ocorrer com qualquer um dos genitores, porém com maior probabilidade para o sexo feminino. Nas</p><p>mulheres com menos de 25 anos, o risco de gestar um �ilho com Sı́ndrome de Down é de aproximadamente 1</p><p>em 1.500, enquanto que em mulheres com 40 anos, é de 1 em 100. Esse aumento do risco é causado por</p><p>fatores que (https://www.�isioterapiaparatodos.com/p/) afetam adversamente o comportamento meiótico dos</p><p>cromossomos enquanto a mulher envelhece. Nas mulheres, a meiose começa na vida fetal, mas só é concluı́da</p><p>depois da fertilização do ovócito. Durante o longo perı́odo antes da fertilização, as células permanecem na</p><p>prófase da primeira divisão meiótica. Quanto maior é a duração da prófase, maior é a chance</p><p>(https://pt.m.wikipedia.org/wiki/mitose) de que não haja pareamento nem disjunção correta subsequente do</p><p>cromossomo (veja a seguir). Portanto, as mulheres mais velhas são mais propensas a produzir ovócitos</p><p>aneuploides.</p><p>Figura 29 - Menina com Sı́ndrome de Down (47, XX, +21). Menina com Sı́ndrome de Down (47, XX, +21).</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p. 116.</p><p>28/04/24, 18:57 Processos Biológicos Básicos</p><p>https://codely-fmu-content.s3.amazonaws.com/Moodle/EAD/Conteudo/SAU_PROBIB_19/unidade_4/ebook/index.html 55/65</p><p>https://www.fisioterapiaparatodos.com/p/</p><p>https://www.fisioterapiaparatodos.com/p/</p><p>https://www.fisioterapiaparatodos.com/p/</p><p>https://pt.m.wikipedia.org/wiki/mitose</p><p>https://pt.m.wikipedia.org/wiki/mitose</p><p>Como visto, também há casos de trissomias dos cromossomos 13 (Sı́ndrome de Edwards) e 18 (Sı́ndrome de</p><p>Patau). Porém, são mais raras e os indivı́duos afetados possuem anormalidades graves e geralmente morrem</p><p>nas primeiras semanas de vida.</p><p>Antes de prosseguir com seus estudos, vamos testar os conhecimentos adquiridos sobre o tema?</p><p>Além dessas trissomias dos autossomos, há outras trissomias observadas nos cromossomos sexuais. Seres</p><p>humanos com cariótipo triplo-X (47, XXX) são do gênero feminino com fenótipo normal. Por vezes, há leve</p><p>comprometimento mental e diminuição de fertilidade.</p><p>Uma outra possibilidade é o cariótipo 47, XXY, cujo fenótipo é masculino, mas que também pode apresentar</p><p>caracterı́sticas sexuais femininas e esterilidade. As anormalidades associadas a esse distúrbio constituem a</p><p>Sı́ndrome de Klinefelter. Os indivı́duos portadores dessa sı́ndrome possuem aspecto eunucoide com ausência</p><p>de barba, além de ginecomastia em até 25% dos casos e testı́culos pouco desenvolvidos, membros alongados,</p><p>genuvalgo (joelhos próximos, juntos), distribuição de gordura e pelos corporais semelhantes às mulheres. O</p><p>cariótipo XXY pode se originar pela união de ovócito XX e do espermatozoide Y ou da união de ovócito X com</p><p>espermatozoide XY. Além disso, outros casos têm cariótipos mais complexos, como XXYY, XXXY, XXXYY, XXXXY,</p><p>XXXXYY e XXXXXY. Todos os portadores da Sı́ndrome de Klinefelter têm um ou mais Corpúsculos de Barr nas</p><p>células e aqueles que têm mais de dois cromossomos X geralmente têm algum grau de comprometimento</p><p>mental. O cariótipo 47, XYY, é outra trissomia viável em seres humanos. Os portadores são do sexo masculino</p><p>e geralmente são mais altos que os homens 46, XY, apesar de não apresentarem uma sı́ndrome constante de</p><p>caracterı́sticas, podem manifestar de�iciência mental moderada, comportamento agressivo, incoordenação</p><p>motora �ina e problemas de conduta.</p><p>Monossomia</p><p>Figura 30 - A não disjunção meiótica do cromossomo 21 e a origem da Sı́ndrome de Down.</p><p>Fonte: SNUSTAD; SIMMONS, 2017, p.</p>