Núcleo Interfásico

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Núcleo
Interfásico
Definição
 Núcleo interfásico 
O núcleo recebe esta denominação, pois só pode ser observado durante a intérfase;
 Núcleo (o que é?)
 Está incluso em 2 memb. concêntricas que formam o envelope nuclear e contêm moléculas de DNA*.
 Introdução
Definição
 *DNA – polímeros extremamente longos que codificam as especificações genéticas do organismo;
Estas moléculas gigantes tornam-se individualmente visíveis ao MO (crss).
 Introdução
NÚCLEO
Componentes
 Membrana nuclear (cariomembrana ou carioteca): membrana dupla, porosa (troca de moléculas com o citosol), apresenta ribossomos aderidos. 
Carioplasma (nucleoplasma ou cariolinfa): gel protéico encontrado dentro do núcleo; nele estão imersos os componentes nucleares. 
Nucléolo: enovelado de RNAr (ribossômico), principal componente químico dos ribossomos, de onde os mesmos surgem. 
 Núcleo
Componentes
 Cromatina: conjunto de moléculas de DNA que se encontram na forma desespiralizada;
 (Quando..)
 Mol.(s) de DNA se encontram espiralizadas ou enroladas em proteínas estruturais (histonas), como linha em carretel = crss.
 Núcleo
E que é intérfase?
  Período do ciclo celular em que a cél. aumenta o seu volume, tamanho e n. de organelas;
 Período entre o final de uma divisão celular e o início da outra. Geralmente a cél. encontra-se nesta fase durante a maior parte da sua vida;
Durante esta fase os cromossomas não são visíveis ao microscópio óptico. É um período de intensa atividade na célula, quando ocorre a duplicação do material genético.
 Introdução
E o que é intérfase?
 - A interfase é dividida em três etapas:
G1 (primeiro gap): sintetizam-se muitas proteínas, enzimas e RNA, a célula cresce;
S (síntese de DNA) - ocorre a auto-replicação das moléculas de DNA - ;
G2 (segundo gap) - dá-se a síntese de moléculas necessárias à divisão celular (como os centríolos). 
 Introdução
 INTÉRFASE
G0 quando uma célula permanece continuamente durante a
 intérfase interrompendo a divisão. É possível através de estímulos 
externos retornar a célula para seu ritmo normal.
 CROMOSSOMOS
Estrutura dos Crss
 Núcleo de cél humana tem 5-8 µm de diâmetro e aprox. 2m de DNA de fios extremamente finos;
 A compactação do DNA é feita por proteínas especializadas que se ligam e dobram o DNA, gerando uma série de espirais e alças que fornecem níveis de organização e impedem que o DNA se torne um entrelaçado incontrolável.
 Cromossomos
Estrutura dos Crss
 DNA é compactado de uma forma que o deixa acessível a todas as enzimas e outras proteínas requeridas para transcrição, replicação e reparo do DNA;
 Distribuído no núcleo entre um conjunto de diferentes crss.
 Cromossomos
Estrutura dos Crss
 Cada crss consiste de uma molécula única de DNA linear extremamente longa e associada a proteínas, que se dobram e compactam aos fios finos de DNA numa estrutura mais compacta;
 O complexo (DNA - proteína) que forma um crss é chamado de cromatina;
 Muitas proteínas associadas ao DNA nos crss estão envolvidas a compactação, expressão gênica, replicação e reparo de DNA.
 Cromossomos
Resumindo...
 Um cromossomo ou cromossoma é uma longa sequência de DNA, que contém vários genes, e outras sequências de nucleotídeos com funções específicas nas células dos seres vivos.
 Cromossmos
 CROMOSSOMOS
Estrutura dos cromossomos
As céls (exceção das germinativas), contêm 2 cópias de cada crss, um herdado da mãe e outra do pai;
Os crss maternos e paternos, herdado de pai e mãe são chamados de homólogos;
Únicos pares não homólogos são os sexuais XY ou XX.
 Cromossomos
Estrutura dos cromossomos
Quando um ser vivo possui 2 cópias de cada um de seus crss dentro da cél: diplóide (2n);
(É o caso do ser humano e de muitos outros animais);
Algumas plantas e algas possuem apenas uma cópia de cada cromossomo e são chamadas haplóides (n), também as germinativas.
 Relembrando
Condensação dos cromossomos
O período de vida da célula em que ela não está em processo de divisão é denominado interfase;
A cromatina da célula interfásica, é uma massa de filamentos chamados de cromossomos;
 Se pudéssemos separar, um por um, os cromossomos de uma célula interfásica humana, obteríamos 46 filamentos, logos e finos.
 Cromossomos
Estrutura dos cromossomos
N. de crss é cte em indivíduos da mesma espécie e variável em indivíduos de espécies diferentes. 
Ex.: homem = 46 cromossomos; macaco = 48 cromossomos; cachorro = 38 cromossomos.
 Cromossomos
Condensação dos cromossomos
Cromossomos são cordões curtos e grossos formados pelo espiralamento dos cromonemas. Possuem centrômeros e braços;
 Durante a interfase (fora do período de divisão), não se observam os crss. O material que os forma está desenrolado, constituindo-se em pequenos filamentos de cromatina;
Durante a divisão celular, esses filamentos se enrodilham e individualizam os crss.
 Cromossomos
Condensação dos cromossomos
Estágio de condensação varia de acordo com o ciclo celular;
 Na sua forma não-condensada, o DNA pode sofrer transcrição, regulação e replicação;
 Durante a mitose (divisão celular), os crss encontram-se condensados (crss metafásicos), única ocasião em que se pode observar pela MO.
 Relembrando
Condensação dos cromossomos
 Relembrando
Condensação dos Crss
 Cromatina existe em estados diferentes nas distintas fases do ciclo de vida celular;
 Núcleo interfásico mais estendida, que permite o acesso de enzimas e proteínas ao DNA, requeridas para expressão gênica e replicação do DNA;
 A medida que os crss se preparam para entrar na mitose, a cromatina vai se enrolando, e adota estrutura mais compacta, até que o crss mitótico altamente condensado seja formado.
 Relembrando
Nucleossomos
 Definição: unidades básicas e fundamentais da estrutura da cromatina;
Consiste em uma unidade de DNA dividida em duas espirais, que se enrosca em torno de um disco proteico, composto por proteínas, as histonas*;
 * Histonas são proteínas simples, solúveis em H2O. Foram descritas 5 histonas distintas (H1, H2A, H2B, H3 e H4), contudo, apenas 4 compõem o nucleossomo (H2A, H2B, H3 e H4) juntamente com o DNA. 
Nucleossomos
Nucleossomos
 O octâmero (8 histonas + núcleo) forma um cerne de proteína em volta do qual a hélice dupla de DNA vai se enrolar;
A formação dos nucleossomos converte uma moléc. de DNA num fio de cromatina de aproximadamente 1/3 do seu comprimento inicial;
 Fornece o primeiro nível de compactação do DNA.
Nucleossomos
Cromatina
Eucromatina (cromatina ativa), forma menos condensada da cromatina no crss interfásico, está disponível para transcrição;
Heterocromatina – forma mais altamente compactada da cromatina interfásica. Corresponde a 10% de um crss interfásico. Como cromatina mitótica, o DNA inativo devido ao fato de estar condensada e que parece ter funções estruturais durante o ciclo celular. Podem ainda distinguir-se 2 tipos de heterocromatina: 
 Tipos de Cromatina 
Cromatina
 Heterocromatina constitutiva - nunca se expressa como proteínas, ou seja, nunca é transcrita em RNA;
 Localizada à volta do centrômero (contém geralmente sequências repetitivas);
É a porção permanentemente condensada da cromatina em todas as células de um organismo.
 Tipos de Cromatina 
Cromatina
 Heterocromatina facultativa - por vezes, se expressa, pode ser transcrita em RNA;
No organismo, pode estar condensada em algumas céls e em outras não;
Ex: crss X dos mamíferos fêmeas. A condensação de um dos cromossomos X das fêmeas ocorre aleatoriamente. Assim, em algumas células teremos o cromossomo X paterno ativo
e o cromossomo X materno inativo e vice-versa.
 Tipos de Cromatina 
Tipos de Cromatina
 
Diferentes níveis de condensação do DNA. (1) Cadeia simples de DNA . (2) Filamento de cromatina (DNA com histonas). (3) Cromatina condensada em interfase com centrómeros. (4) Cromatina condensada em profase. (Existem agora duas cópias da molécula de DNA) (5) Cromossoma em metafase
Crentrômeros e Cromátides
 Na cél que está em processo de divisão, cada crss condensado aparece como um par de bastões unidos em um determinado ponto, o centrômero;
Essas 2 “metades” cromossômicas (cromátides-irmãs) são idênticas e surgem da duplicação do filamento cromossômico original, que ocorre na interfase, pouco antes de a divisão celular se iniciar.
Centrômeros e Cromátides
 - Durante o processo de divisão celular, as cromátides-irmãs se separam: cada cromátide migra para uma das células-filhas que se formam;
- O centrômero fica localizado em uma região heterocromática, portanto em uma constrição que contém o centrômero é chamada constrição primária, e todas as outras que porventura existam são chamadas constrições secundárias.
Centrômeros e Cromátides
 
Centrômeros 
 - metacêntrico: possuem o centrômero no meio, formando dois braços de mesmo tamanho;
submetacêntricos: possuem o centrômero um pouco deslocado da região mediana, formando dois braços de tamanhos desiguais;
acrocêntricos: possuem o centrômero bem próximo a uma das extremidades, formando um braço grande e outro muito pequeno;
- telocêntricos: possuem o centrômero em um das extremidades, tendo apenas um braço.
.
Centrômeros 
 
nucléolo
Nucléolo
 Estrutura mais proeminente evidenciada no núcleo interfásico ao MO;
 Onde as partes dos diferentes crss que contêm genes para RNA ribossômico são transcritos;
 As subunidades ribossomais são construídas no nucléolo, usando proteínas ribossomais importadas do citoplasma;
 Ribossomos parcialmente montados são exportados para o citosol pelos poros nucleares.
EXPRESSÃO E REGULAÇÃO GÊNICA
conceitos
 As propriedades biológicas e funcionais de uma cél. são determinadas pelo conjunto de proteínas expresso em um momento fisiológico qualquer;
Genoma é o conjunto informacional contido no DNA;
 Transcriptoma é o conjunto de RNAs presentes;
Proteoma é o conjunto de proteínas responsáveis pela execução das atividades biológicas. E as reações e produtos que ocorrem em intermediários metabólicos, e estão sendo produzidos constituem o metaboloma.
 Genética
Conceitos genéticos
Regulação Gênica
 Já vimos que o DNA está organizado no núcleo da cél. eucarionte por meio dos crss... agora NOS voltaremos a outra questão:
 Como uma cél. especifica quais dos seus milhares de genes devem-se expressar como proteínas???
 Ou seja qual irá virar mm, nervos e céls sanguíneas..
 Genética
Regulação Gênica
 Esta diferenciação é possível pq as céls produzem e acumulam conjuntos diferentes de moléculas de RNA e proteínas, que expressam diferentes genes;
 As céls selecionam os genes que serão expressos, sem alterar a sequência de nucleotídeos do próprio DNA.
 Genética
Expressão gênica
 Processo em que a informação codificada por um determinado gene é transformada em proteína;
Teoricamente a regulação em qq uma das etapas deste processo pode levar a uma expressão gênica diferencial.
Regulação Gênica
Regulação Gênica
 Cada tipo celular produz uma célula especializada que será responsável pelas propriedades diferentes das céls;
Mas... Como o controle da regulação gênica é exercido?
 1 - O principal controle se dá por meio da transcrição (é soberano);
 2 – E como é feito o controle da transcrição?
 Genética
Regulação Gênica
 o que é transcrição??
Transcrição é o processo de formação do RNAm mensageiro a partir da cadeia-molde de DNA. Este tem como função "informar" ao RNAt (RNA transportador) a ordem correta dos aminoácidos a serem sintetizados mais tarde em proteínas, através da tradução desse RNA;
 Síntese de RNA utilizando o DNA como molde.
 Genética
Regulação Gênica
 o que é transcrição??
Primeiro passo que a cél dá para ler as instruções genéticas, é copiar a parte requerida de uma sequência do DNA (gene) por meio de uma sequência de nucleotídeos de RNA - TRANSCRIÇÃO
 Genética
Controle da Transcrição
 Toda transcrição depende
a)      da existência de uma sequência de DNA chamada promotor (ele indica qual a sequência de DNA deve ser lido como molde e o sentido da transcrição);
b) de proteínas que reconheçam esta região e permitam a transcrição (RNA polimerases). Cada RNA polimerase é responsável pela transcrição de uma classe específica de genes.
 Genética
Controle da Transcrição
 Toda transcrição depende
região promotora de um gene que atraia a enz. RNA polimerase (eucariontes há pelo menos 3 tipos) cuja a mesma irá orientar a iniciação da tarefa de fazer um cópia do RNA gene (onde inicia a transcrição);
 Este promotor está invisível a RNApol, a menos que esteja ligado a proteínas (regulatórias de gene) que “mostrem” a RNApol que ele existe – (ligar ou desligar o gene).
 Genética
Controle da Transcrição
 
REGIÃO PROMOTORA DNA
Controle da Transcrição
A RNApol deve ser capaz de reconhecer o início de um gene, e ligar-se firmemente ao DNA neste sítio;
 Posicionar RNA polimerase corretamente ao promotor para ajudar a separar as duas fitas de DNA e permitir que a transcrição se inicie;
 E liberar a RNA pol do promotor, uma vez que se inicie;
O modo pelo qual a RNApol reconhece o início da transcrição difere entre eucariotos e procariotos.
Diferença entre eucaróticos e procarióticos (1)
RNA polimerase: enquanto bactérias têm 1 os eucarióticos têm 3:
RNA-Polimerase I e III transcrevem os genes que codificam RNA de transferência, ribossomal e pequenos RNAs que possuem uma função estrurutal na cél;
RNA-Polimerase II transcreve a maioria dos genes eucarióticos, incluindo todos aqueles que codificam proteínas.
 Controle da Transcrição
 
Diferença entre eucaróticos e procarióticos (2)
Enquanto RNA polimerases bacteriano é capaz de iniciar transcrição sem a ajuda de proteínas adicionais, as eucarióticas não podem;
Elas requerem ajuda de um grande número de proteínas chamadas fatores gerais de transcrição ou transcricionais, que devem se reunir no promotor com a polimerase antes que ela possa iniciar a transcrição.
 Controle da Transcrição
 
Diferença entre eucaróticos e procarióticos (3)
Proteínas regulatórias de genes (repressores e ativadores) podem influenciar a iniciação da transcrição mesmo qndo elas estiverem ligadas a sequências de DNA localizados a milhares de nucleotídeos do promotor;
Isto permite que o promotor seja controlado por um número quase ilimitado de sequências regulatórias espalhadas ao longo do DNA.
 Controle da Transcrição
 
Diferença entre eucaróticos e procarióticos (4)
Iniciação da transcrição eucariótica deve levar em consideração a compactação do DNA nos nucleossomos e formas mais compactas da estrutura cromatina.
 Controle da Transcrição
 
Diferença entre eucaróticos e procarióticos
 Controle da Transcrição
 
eucarioto
procarioto
Fatores Gerais de Transcrição
Para que o proc. de iniciação se inicie é necessário que haja o reconhecimento do TATA box (TATAAAA) por uma proteína específica chamada TFIID (TATA box onde inicia a transcrição);
Quando liga ao DNA, o TFIID causa uma dramática distorção local no DNA, que serve como um marco para subsequente montagem de outras proteínas no promotor;
 TATA box é um componente chave em quase todos os promotores
utilizados pela RNApol II e está localizado ao sítio de início da transcrição.
 Controle da Transcrição
 
Fatores Gerais de Transcrição
Controle de diferentes genes 
Lembrando que existe um comitê de diferentes proteínas regulatórias para controlar cada um de seus genes;
Todavia o efeito de uma única proteína regulatória pode ser decisivo em ligar ou desligar qualquer gene, simplesmente completando a combinação necessária para ativar ou reprimir aquele gene.
 Controle da Transcrição
 
Controle de diferentes genes 
 Controle da Transcrição
 
Transcrição RNA 
A maioria dos RNAs eucarióticos está sujeita a uma etapa de processamento antes que seja funcional;
Ou seja somente 5% dos RNAS incialmente transcritos chegam ao citoplasma;
 Isto pq os eucarióticos tem suas sequências codificantes interrompidas pelas não codificantes (introns) e codificantes (éxons).
 Controle da Transcrição
 
Transcrição RNA 
Íntrons e éxons são sequências de bases nitrogenadas no DNA. Os primeiros, até então acreditados  irrelevantes no processo de transcrição, são sempre suprimidos na formação do RNA mensageiro. Já os éxons são as partes “efetivamente” responsáveis pela codificação de proteínas.
Controle de diferentes genes 
Splicing de RNA
Os introns e éxons são primeiramente transcritos em uma longa molécula de RNA – transcrito primário;
Antes que o RNA saia do núcleo todas as sequências dos introns são removidas o os éxons ligados uns aos outros;
Resultado: menor moléc. de RNA, com sequência codificante e não interrompida. 
 Controle da Transcrição
 
Splicing de RNA
Quando esta etapa, splicing de RNA, é finalizada RNAm sai do núcleo e é traduzido em proteína;
Os íntros são removidos por enzimas denominadas pequenas partículas de ribonucleoproteína nuclear (snRNPs). 
 Controle da Transcrição
 
Expressão Gênica pode ser transmitida
Uma vez que uma cél. se torna diferenciada ela permanecerá assim, e se for capaz de se dividir toda sua progênie celular será do mesmo tipo celular;
Algumas céls especializadas nunca se dividem: neurônios e mm esquelético;
 As céls especializadas que se dividem, darão origem ao mesmo tipo celular e não há outro. O que significa que mudanças na expressão gênicas que darão origem as céls deverão ser lembradas e passadas nas divisões subsequentes.
 Controle da Transcrição
 
ETAPAS DA TRANSCRIÇÃO
1. Reconhecimento da fita molde de DNA;
2. Início da transcrição;
3. Elongação – DNA transcrito volta a ser enrolado;
4. Término – RNA para de ser transcrito e DNA se enrola por completo
 Controle da Transcrição
 
FIM