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Conceitos Básicos Genética Humana MSc. Tatiana Galvão O que é genética? • É o estudo dos genes e de sua transmissão para as gerações futuras. • É dividida em: - Genética Clássica Mendel (1856 – 1865) - Genética Moderna Watson e Crick (1953). Gene - Genética Clássica unidade fundamental da hereditariedade. - Genética Moderna parte do DNA que codifica uma proteína. Proteína Genótipo • Constituição gênica do indivíduo, isto é, são os genes que ele possui em suas células e que foram herdados dos seus pais. • Representado por letras. • Ex.: A, z, T, b ... Fenótipo: É a manifestação física, bioquímica ou fisiológica dos genes, por exemplo: estatura, cor dos olhos, cabelos, tipo de sangue, etc. • São as características manifestadas por um indivíduo. • São características morfológicas, fisiológicas ou comportamentais. • É determinado pelo fenótipo, mas pode ser modificado pelo ambiente. Fenótipo F = G + A (Fenótipo é igual ao genótipo do indivíduo mais a ação do ambiente). • Ex.: cor de pele, textura do cabelo, tipo sanguíneo, etc. Cromossomos Homólogos • São cromossomos que apresentam genes para as mesmas características para as mesmas posições. • Um homólogo veio do pai e outro da mãe. Trissomia do 21 Óvulo n Espermatozóide n Zigoto 2n Tamanho do Pé Cor de Cabelo Tipo Sanguíneo Temperamento Tamanho do Pé Cor de Cabelo Tipo Sanguíneo Temperamento P c IA a P C IB a Genes alelos Genes Alelos • Genes presentes nos mesmos locais nos cromossomos homólogos. Homozigose • Seres diplóides apresentam duas cópias de cada gene cada um em um cromossomo homólogo. • O indivíduo homozigoto apresenta dois alelos de um gene iguais, sejam eles genes dominantes ou recessivos. • Ex: AA, bb, ZZ, pp.... Heterozigose • Indivíduos que apresentam dois alelos DIFERENTES de um gene são chamados heterozigotos. • Ex.: Aa, Bb, Pp, IA IB, Zz...... Dominância • Alelos que se expressam da mesma forma nas condições homozigótica e heterozigótica são chamados dominantes. • Ex: Indivíduos RR e Rr para o fator Rh são Rh+. Recessividade • Alelos que não se expressam na condição heterozigótica são denominados recessivos. • Ex.: o alelo r, uma vez que um indivíduo rr é Rh-. Calvicie • Condição herdada como resultado de um gene influenciado pelo sexo, dominante em homens e recessivo em mulheres; Pico de viúva • Algumas pessoas exibem a característica de uma linha de pelo que termina na forma de um pico na frente da cabeça; • Isto resulta da ação dominante de um gene; • O gene recesivo determina a caracteristica de linha continua à pele; Lóbulos da orelha • O lóbulo aderido é uma condição homozigota determinada por gene recessivo; • Gene dominante determina que os lóbulos da orelha estejam soltos da face; Hipertricose auricular • Crescimento de pêlos proeminentes sobre a superficie da orelha; • Herança ligada ao cromossomo Y, é um gene holândrico; • Se transmite de pai para filho; Produção de Gametas Que tipo de gametas um indivíduo Aa pode produzir? A a Ovogônia (2n) A a Óvulo (n) Óvulo (n) DIVISÃO CELULAR 1958 – Doutrina celular – Proposta por Rudolf Virchow CICLO CELULAR “ Células são geradas de células e a única maneira de se obter mais células é por divisão daquelas células que já existem. ” É o mecanismo essencial pelo qual todos os seres vivos se reproduzem, a partir de uma seqüência ordenada de ciclos de duplicação e divisão. Divisão celular em: Organismos unicelulares Organismos multicelulares Divisão celular rápida e simples devido a ausência de núcleo e conter um único cromossomo Divisão bacteriana – Fissão binária Divisão celular complexa devido a informação genética está distribuída em vários cromossomos e, conter organelas citoplasmáticas Tarefa fundamental do Ciclo Celular – copiar e transferir sua informação genética para a próxima geração de células. Figura 1. Divisão de uma célula eucariótica hipotética com dois cromossomos para ilustrar como duas células-filhas geneticamente idênticas são produzidas a cada ciclo celular. Meiose e Mitose Tempo de duração do ciclo celular de alguns Eucariotos Tipo Celular Duração do Ciclo Celular Células embrionárias de sapo 30 minutos Células de levedura 1,5 – 3 horas Células epiteliais intestinais ~ 12 horas Fibroblastos de mamíferos em cultura ~ 20 horas Células hepáticas humanas ~ 1 ano PANORAMA DO CICLO CELULAR O Ciclo Celular Eucariótico Divide-se em Quatro Fases Figura 2. As quatro fases sucessivas de um ciclo celular eucariótico-padrão. A fase de interfase, a célula transcreve genes, sintetiza proteínas e cresce em massa. As fases G1 e G2 é o período no qual a célula cresce e duplica suas organelas citoplasmáticas. Sinais de entrada da célula na Fase M é a progressiva condensação de seus cromossomos, previamente replicados durante a Fase S. O Citoesqueleto é responsável pela Mitose e pela Citocinese Fuso mitótico – composto de microtúbulos - responsável pela separação dos cromossomos replicados e de alocar uma cópia de cada cromossomo em cada célula-filha. Início da montagem – final da fase G2 Anel contrátil Composto de filamentos de actina e miosina – responsável pela citocinese. Presente apenas em células animais. Formado na anáfase. MITOSE Segregação das cromátides-irmãs. Cada par de cromátides se separa tornando-se dois cromossomos-irmãos, que são puxados para os pólos opostos da célula pelo fuso mitótico. Eventos sucessivos da mitose Prófase; Prometáfase; Metáfase; Anáfase;Telófase Do Grego: mitos = filamento Característico de todas as células somáticas vegetais e animais. Centrossomo – principal centro organizador de microtúbulos Final da Fase S ocorre a duplicação do centrossomo – Centrossomos filhos PRÓFASE Características: Início da condensação dos cromossomos replicados; Desorganização do citoesqueleto Início da formação do fuso mitótico; Envelope nuclear intacto; Formação dos Cinetocoros; Formação do Fuso mitótico bipolar pela estabilização seletiva de microtúbulos Microtúbulos são continuamente polimerizados e despolimerizados por adição e perda de subunidades de tubulina. PROMETÁFASE Características: Desmontagem do envelope nuclear – fosforilação das proteínas do filamento intermediário da lâmina nuclear Ligação dos microtúbulos do fuso aos cinetocoros; Oscilação dos cromossomos; Classes de microtúbulos em um fuso mitótico Microtúbulos livres Microtúbulos do cinetocoro Microtúbulos polares Microscopia do fuso mitótico na metáfase METÁFASE Características: Alinhamento dos cromossomos na região equatorial – Placa Metafásica; Microtúbulos do cinetocoro pareados em cada cromossomo ligam-se aos pólos opostos do fuso; ANÁFASE Características: Clivagem das conecções entreas cromátides-irmãs; Movimento dos cromossomos para os pólos opostos do fuso; Tipos de movimento na anáfase: Anáfase A: Cromossomos são puxados em direção ao pólo. Anáfase B: Os pólos se separam. TELÓFASE Características: Regeneração do envelope nuclear; Descondensação dos cromossomos; RESUMO DO CICLO CELULAR CITOCINESE Processo pelo qual o citoplasma é dividido em dois; Inicia-se na anáfase e; Nos animais envolve uma estrutura denominada de anel contrátil. Fuso mitótico determina o plano de clivagem citoplasmática Forma simétrica; Forma assimétrica Anel contrátil – Actina e miosina Formado na anáfase; Estrutura transitória; Citocinese em células animais Prófase Metáfase Anáfase Telófase Citocinese Até próxima aula...
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