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aec DISCIPLINA: CITOGENÉTICA Prof. Me. Akemi Suzuki Cruzio INTRODUÇÃO À CITOGENÉTICA Antes de Mendel, 1865 transmissão dos caracteres Citologistas : - núcleo característica de todas as células forma novos núcleos por divisão estruturas alongadas Haeckel, 1866 núcleo: principal agente da herança Flemming, 1880 mitose divisão longitudinal dos cromossomos Roux, 1883 cromossomos meióticos mecanismo de herança INTRODUÇÃO À CITOGENÉTICA 1900 redescoberta das leis mendelianas Teoria da herança por Correns, de Vries e Tschermak cromossômica Citologia e Genética superposição de conhecimentos CITOGENÉTICA “ Citogenética compreende todo e qualquer estudo relativo ao cromossomo isolado ou em conjunto, condensado ou distendido, tanto no que diz respeito a sua morfologia, organização, função e replicação quanto a sua variação e evolução.” MORFOLOGIA DO CROMOSSOMO Cromossomos metafásicos mitóticos de eucariontes Cromossomo metafásico, composição: 2 subunidades paralelas cromátides 1 único fio de DNA + proteínas + RNA cromonema MORFOLOGIA DO CROMOSSOMO Cromátides, - presas pela constrição primária região delgada e fracamente corada Centrômero divide a cromátide em 2 segmentos Telômero extremidade livre de qualquer braço Constrição secundária 80%, braço curto Satélite 10% da extensão cromossômica CENTRÔMERO Constrições parcialmente descondensadas Constrição primária indiretamente mecanismo de divisão - cromossomos acêntricos geralmente perdidos Geralmente monocêntricos Podem possuir mais de 1 centrômero - reconhecidos pela presença de 2/+ constrições primárias; - 1 constrição primária longa. Cromossomos dicêntricos são rapidamente eliminados anáfase CENTRÔMERO CROMOSSOMOS COM MAIS DE 1 CENTRÔMERO Funcionamento normal - inativação do extra centrômero latente; - mecanismo de coorientação. centrômero latente pode retornar sua atividade funcional CENTRÔMERO Fibras do fuso acromático prófase - não se liga ao centrômero; - cinetócoro estrutura globosa/em forma de placa. Fibras podem se ligar ao longo da cromátide holocêntricos Microscópio eletrônico várias placas/1 placa ao longo da cromátide Microscópio óptico ausência de constrições primárias anáfase, migração paralela CENTRÔMERO Constrição secundária/região organizadora do nucléolo (RON) - em ao menos 1 dos cromossomos; - vistos durante a prófase associados ao nucléolo Nelas se situam os genes que produzem tipos de RNA ribossomais Fortemente coradas com nitrato de prata afinidade a proteínas nucleares Nº constante, não 2 Ex.: drosófila, milho e cebola 1 cromossomo humanos 5 cromossomos TELÔMERO Não se distingue do braço - Impossível determinar seu limite/extensão Importante para o funcionamento cromossômico Diferente composição e organização Cromossomo partido perda do telômero nova extremidade aderência - dificuldade na anáfase; - inviabilidade da célula. Cromossomos holocêntricos ausência de “pegajosidade” TELÔMERO Importante na organização cromossômica Cromossomos não se encontram soltos dentro do núcleo - presos à membrana nuclear Contato membrana-cromossomo telômero - importante na meiose cromossomos se pareiam na prófase - pareamento inicia-se a partir das extremidades terminais CARIÓTIPO Definição: descrição das características do conjunto cromossômico de uma espécie. Importância da caracterização clara e precisa: - comparação de espécies diferentes; - variação de indivíduos de uma mesma espécie; - correlacionar patologias. Representação: cariograma e idiograma Cariograma: - fotografia/desenho de uma metáfase; - cromossomos corados e individualizados CARIÓTIPO Cariograma: - fotografia/desenho de uma metáfase; - cromossomos corados e individualizados; - cromossomos recortados, emparelhados e enumerados. CARIÓTIPO Idiograma: - representação esquemática; - valores médios da posição do centrômero; - tamanho de cada cromossomo; - medições em várias células de 1 indivíduo ou em vários indivíduos. CARACTERIZAÇÃO DO CARIÓTIPO Características mais evidentes: - posição do centrômero; - número e tamanho dos cromossomos. NÚMERO DE CROMOSSOMOS 2 números de cromossomos - haploide/gamético (n); - diplóide/somático (2n) fecundação cromossomos homólogos Nº constante dentro de espécie CARACTERIZAÇÃO DO CARIÓTIPO Grande variação entre espécies Extremos: 2n = 4 Chalcolepidius zonatus 2n = 1.260 Ophioglossum reticulatum TAMANHO CROMOSSÔMICO Variação: 0,5 μm fungos 36 μm monocotiledônea do gênero Trillium. CARACTERIZAÇÃO DO CARIÓTIPO TAMANHO CROMOSSÔMICO Média: 5-6 μm Variação não é distribuída ao acaso - tendência em determinados grupos a terem cromossomos maiores ex.: gimnospermas e peixes pulmonares - cromossomos menores que a média ex.: maioria das angiospermas e lepidópteros CARACTERIZAÇÃO DO CARIÓTIPO TAMANHO CROMOSSÔMICO Espécies com cromossomos muito pequenos - descrição apenas do número cromossômico; - impossível distinguir detalhes. CROMOSSOMOS COM GRANDE VARIAÇÃO DE TAMANHO Variação geralmente gradativa Ex.: humanos CARACTERIZAÇÃO DO CARIÓTIPO CROMOSSOMOS COM GRANDE VARIAÇÃO DE TAMANHO Variação bimodal: - poucos cromossomos grandes; - muitos pequenos; Ex.: família Agavácea (agave, sisal), aves e répteis. - galo: 12 cromossomos grandes 66 “microcromossomos” CARACTERIZAÇÃO DO CARIÓTIPO CROMOSSOMOS COM GRANDE VARIAÇÃO DE TAMANHO Cromossomos assimétricos, aqueles que variam: - no tamanho cromossômico; - na posição do centrômero. Cromossomos simétricos: - apresentam maior similaridade morfológica. SIGNIFICADO EVOLUTIVO Cariótipos assimétricos a partir dos simétricos CARACTERIZAÇÃO DO CARIÓTIPO VANTAGEM DA ASSIMETRIA Cromossomos maiores transferência de material genéticos de vários cromossomos - contêm genes funcionalmente relacionados; - acúmulo em poucos “macrocromossomos” reduz a recombinação; - maior número de descendentes recebem a melhor combinação. Cromossomos menores genes diferentes - recombinação flexibilidade para outras características CARACTERIZAÇÃO DO CARIÓTIPO POSIÇÃO DO CENTRÔMERO - Pode se localizar entre o meio e a extremidade do cromossomo APROXIMADAMENTE NO MEIO - 2 braços aproximadamente iguais metacêntrico EXTREMIDADE - 1 único braço telocêntrico INTERMEDIÁRIA - 1 braço mais curto submetacêntrico ou acrocêntrico POSIÇÃO DO CENTRÔMERO DIVISÃO NUCLEAR MITOSE EUCARIONTES – 2 tipos de divisão nuclear Meiose – reducional Mitose – constante MITOSE – FASES Intérfase: Cromossomos descondensados cromatina Cromatina condensada: cromocentros descondensada: cromatina difusa DIVISÃO NUCLEAR MITOSE Intérfase: Cromossomos descondensados cromatina Cromatina condensada: cromocentros descondensada: cromatina difusa
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