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Dr. Cleto Kaveski Peres Desenvolvimento Rural e Segurança Alimentar - UNILA O DNA e a Hereditariedade Pergunta inicial: o material genético é o DNA ou proteínas? Proteínas: enorme diversidade e especificidade DNA: estruturas simples mas presentes no núcleo Experimento em 1920: corante que se liga no DNA ⇨ quantidade duas vezes maior nas céls somáticas do que nas reprodutivas Experimento em 1952: marcação de Proteínas e DNA virais Conclusão: o DNA é responsável pelo informação A estrutura do DNA Modelo de Watson e Crick Características resumem a arquitetura do DNA: Uma hélice dupla fita Diâmetro uniforme Destra Antiparalela Pareamento sempre de A com T e C com G O modelo tinha que ser capaz de efetuar 4 funções: Armazenamento de toda a informação genética ⇨ milhões de nucleotídeos Deve ser susceptível a mudanças na informação (mutações) ⇨ trocas de nucleotídeos Deve ser replicado precisamente no ciclo celular ⇨ complementação das bases De ser expresso em um fenótipo ⇨ ?? Replicação do DNA Replicação é semi-conservativa Necessidades para o processo: DNA, que serve de molde Os 4 desoxirribonucleosídeos trifosfatados (dATP, dGTP, dCTP e dTTP) A enzima DNA polimerase Fonte de energia Posteriomente: Mecanismos de revisão e reparo E como o DNA influencia nas células?? Como o DNA determina as características??? O DNA é composto por vários GENES Genes ⇨ Proteínas (polipeptídeos) Fluxo da informação: Transcrição Tradução Dogma central ⇨ fluxo unidirecional da informação Caso de alguns vírus ⇨ transcrição reversa Caminho do gene a Proteína Transcrição ⇨ qual a relação de uma sequência específica do DNA e a sequência de aminoácidos? O código genético Trincas de mRNA (códons) codificam os aminoácidos O tRNA e o anticódon Tradução Ocorre pelo acoplamento de 3 classes de RNA: mensageiro, ribossômico e transportador 3 fases: Iniciação Alongamento Término Proteína formada… mas o que isso tem a ver com a característica?? Características são determinadas pelas proteínas ⇨ enzimas, fatores de transcrição, proteínas estruturais… Um gene uma característica em alguns casos Fenótipos intermediários Muitos alelos para o mesmo gene Controle por vários genes Genes de mitocôndrias e cloroplastos Interferência do ambiente na expressão Mutações Precisão da replicação depende do correto pareamento das bases Se o erro ocorre no DNA ⇨ consequências maiores Em multicelulares ⇨ dois tipos gerais: Mutações somáticas Mutações na linha germinativa Pontuais ou cromossômicas Durante a replicação: substituições, inserções ou deleções Exemplo: THE CAT ATE THE FAT RAT Inserção: THE CAT YAT ETH EFA TRA T Deleção: THE CAxA TET HEF ATR AT Mutações são a matéria prima da evolução!! Mutações podem ser espontâneas ou induzidas Espontâneas ⇨ maquinaria não é perfeita Induzidas ⇨ quando causada por um agente externo (p.ex. agentes químicos) Mutações induzidas por produtos químicos Ex.: benzopireno Câncer: uma alteração genética causada por mutação de células somáticas Características ⇨ céls que não respondem a controles externos (hormônios) e dividem-se continuamente Dois grupos de genes controlam a divisão celular ⇨ oncogenes e genes supressores de tumor Ex.: acelerador e freio de carro Benignos vs. Malignos Divisão celular Células se dividem: reprodução (nos unicelulares) ou manutenção dos tecidos (multicelulares) 4 eventos para que ocorra divisão celular: Sinal reprodutivo (interno ou externo) Replicação do DNA Segregação do DNA Citocinese ⇨ separação das céls novas por uma membrana Ciclo celular O DNA e os Cromossomos Em céls diplóides: 2 cromossomos homólogos, um do pai outro da mãe A divisão celular ocorre por Mitose ou Meiose Mitose ⇨ ocorre na maioria das céls ⇨ separa o material genético nos 2 novos núcleos assegurando que tenham exatamente a mesma informação genética Meiose ⇨ ocorre nos gametas ⇨ gera diversidade embaralhando o material genético ⇨ novas combinações Mitose: Mitose: continuação… ⇨ Citocinese Meiose e a reprodução sexuada Característica dos Eucariotos Intercâmbio de informação Um cromossomo paterno + um materno ⇨ diferentes dos pais e entre si Alternância entre meiose e fecundação 3 funções da meiose: Redução do n de cromossomos (de diplóide para haplóide) Garantir que cada cél possua um conjunto completo de cromossomos Promoção da diversidade 2 divisões (meiose I e meiose II) mas uma única replicação Produção de 4 céls Meiose (meiose I) Meiose (meiose II)
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