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Conteúdos: - Genética básica - Estrutura dos ácidos nucleicos - Determinação do Dogma Central GENÉTICA BÁSICA BASES MOLECULARES • Varias descobertas no século XX, incluindo a determinação da estrutura e função do DNA/RNA bem como a síntese de proteínas, confirmaram e acrescentaram novos conhecimentos a Genética Clássica proposta por Mendel, o que levou ao surgimento da Genética Moderna/Genética Molecular. DNA, CROMOSSOMOS, GENES E GENOMAS • O DNA ou ADN (Ácido Desoxirribonucleico) é composto por duas longas cadeias ou sequências complementares de nucleotídeos, com quatro diferentes bases que pareiam entre si (A-T e C-G). • O DNA do núcleo de células se apresenta fragmentado na forma de CROMOSSOMOS onde se encontram os GENES (trechos de informações genéticas capazes de originar a sequências proteicas completas). • Humanos tem dois conjuntos de cromossomos/conjuntos de genes, denominados GENOMAS (um de origem paterna e o outro de origem materna). GENÉTICA BÁSICA GENÉTICA BÁSICA TRANSMISSÃO DE MATERIAL GENÉTICO-CÉLULA MÃE/FILHA • A informação genética está presente no DNA, os quais podem ser duplicados e separados em células filhas através de processos de divisão celular Mitose- características típicas • A Mitose é o processo de divisão no qual uma célula que se divide originando duas “células filhas” com o mesmo conjunto de cromossomos e genes; • As células filhas podem ser haploides ou diploides, como a célula original • No organismo animal ela é fundamental para o crescimento e a regeneração, mas não é usada para a produção de gametas GENÉTICA BÁSICA MEIOSE-CARACTERÍSTICAS TÍPICAS • A Meiose: processo de divisão onde uma célula diploide origina (após duas divisões consecutivas) quatro “células filhas” com a metade do número de cromossomos da célula original. • No organismo animal é fundamental para a produção de gametas. • As células filhas tendem a ser geneticamente diferentes da célula original, devido à separação aleatória dos cromossomos homólogos, além da possibilidade de recombinações entre eles denominada “Crossing over”. • Esse tipo de divisão não ocorre em ciclos repetidos como a mitose. GENÉTICA BÁSICA Células Diploides e Haploides • Diploides As células diploides (2n) são aquelas que possuem dois grupos de cromossomos, como é o caso do zigoto, que possui um conjunto de cromossomos originários da mãe e um conjunto originário do pai. • Haploides Já as células haploides (n) possuem apenas um grupo de cromossomos. Assim, nos animais, as células sexuais ou gametas (espermatozoide e óvulo) são haploides e as do corpo são diploides, como neurônios, células da epiderme, dos ossos, entre outras. GENÉTICA BÁSICA O ciclo mitose/meiose GENÉTICA BÁSICA Cromossomos Os cromossomos são formados de moléculas de DNA, que contém sequências de nucleotídeos, e por proteínas que organizam sua estrutura. O número de cromossomos varia de uma espécie para outra, é representado por n. A mosca Drosophila, por exemplo, possui 8 (2n) cromossomos nas células do corpo e 4 (n) nos gametas, já na espécie humana 2n = 46 e nos gametas n=23. Variação no número de cromossomos de diferentes espécies e redução da ploidia nos gametas que foram formados por meiose. GENÉTICA BÁSICA Tipos de características biológicas • Hereditárias: São aquelas determinadas por genes, sendo transmitidas de uma geração para outra. Exemplos: Cor dos olhos, cor dos cabelos, altura, tipo sanguíneo etc. • Adquiridas: São aquelas que aparecem após o nascimento. Não é transmitida para os descendentes. Exemplos: Amputação de um órgão, bronzeamento da pele, plástica facial. • Congênitas: São aquelas que aparecem durante a vida intrauterina e aparecem logo após o nascimento. Exemplos: Deformações provocadas pelo uso de drogas, medicamento, traumatismos, doenças (como a sífilis, rubéola etc). ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS • ÁCIDOS NUCLÉICOS - São macromoléculas chamadas polinucleotídeos. - Responsáveis pelo processamento, armazenamento e a expressão das informações genéticas. - Tais informações são essenciais para a construção, o funcionamento e a adaptação da célula às mudanças no ambiente. - Tudo isso é possível porque o DNA coordena a síntese de todas as proteínas necessárias a estas atividades. - Já o RNA é o ácido nucleico que executa a síntese proteica. Do que é feito o DNA? ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS • DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA DNA RNA PROTEÍNA DNA: forma o gene, responsável pela síntese de uma determinada proteína. Tal proteína tem como resultado uma característica hereditária, como o tipo sanguíneo. RNA: constroem a proteína sob o comando do DNA. ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS • DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA Nessa concepção, o DNA serve como molde para sua replicação e também para a síntese de RNA (transcrição) que, por sua vez, contém as informações necessárias para direcionar a síntese de proteína (tradução). ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS • DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS • Propriedades do DNA - Replicação ou autoduplicação: capacidade de fazer cópias de si mesmo As duas fitas servem de molde para a síntese de novos DNAs DNA 2 DNA - Transcrição ou síntese de RNA: Uma fita do DNA serve de molde DNA RNA ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS • REPLICAÇÃO - Ocorre no NÚCLEO - DNA polimerase - Interfase ( S ) - Processo SEMICONSERVATIVO - É a base do crescimento e da reprodução dos seres vivos, pois sem replicação é impossível qualquer célula dividir-se, por E! (crescimento) ou R! (reprodução) ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS • REPLICAÇÃO ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS • REPLICAÇÃO ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS • REPLICAÇÃO - Eventuais erros da DNA polimerase ao encaixar as bases complementares (A-T; C-G) ocasiona uma mutação pontual - Transcriptase reversa (um tipo especial de DNA polimerase encontrada em retrovírus) - Importância das mutações: fonte básica da variabilidade genética ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS • TRANSCRIÇÃO - Ocorre no núcleo - RNA polimerase - Interfase (G1) período de crescimento celular - É a primeira etapa da SÍNTESE PROTEICA - A mensagem genética é copiada do DNA (molde) para uma molécula de RNAm (fita simples e complementar) ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS • TRANSCRIÇÃO - Formam-se 3 tipos de RNA: RNAm (códon): é o “negativo” do gene, formado por trincas de bases, determina a sequência dos aminoácidos na proteína. RNAt (anticódon): carrega e entrega o aminoácido correto para o ribossomo. Numa extremidade possui uma trinca de bases complementar ao códon, na outra, o aminoácido correspondente. RNAr: forma o ribossomo. Traduz os códons numa sequência de aminoácidos. Une os aminoácidos por ligações peptídicas ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS • TRANSCRIÇÃO ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS • TRADUÇÃO - Segunda e última etapa da síntese proteica; - Ocorre no citoplasma - 3 RNAs envolvidos (RNAm, RNAt, RNAr) DNA RNA PROTEÍNA TRANSCRIÇÃO TRADUÇÃO ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS • TRADUÇÃO ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS • CÓDIGO GENÉTICO - TRIPLO: baseado em trincas de nucleotídeos, permite a formação de 64 códons diferentes, sendo 61 ativos e 3 inativos ou códons de parada da síntese proteica ( UGA, UAG, UAA). - UNIVERSAL: é válido para todos os seres vivos. Permite a transgenia (OGM). - DEGENERADO: o código genético é repleto de “sinônimos”. Um único aminoácido pode ser codificado por vários códons diferentes, DIMINUINDO A POSSIBILIDADE DE MUTAÇÃO. Ex: prolina (CCC, CCG, CCU, CCA). Prática de extração de DNA do morango https://www.youtube.com/watch?v=y7ot30njhRs https://www.youtube.com/watch?v=y7ot30njhRs Intervalo de 15 minutos 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: Do queé feito o DNA? Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32