Aula 3 ESTRUTURA DO DNA E O CICLO CELULAR

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SDE0010 – GENÉTICA 
Aula 3: ESTRUTURA DO DNA E O CICLO CELULAR 
Genética 
AULA 3: ESTRUTURA DO DNA E O CICLO CELULAR 
Conteúdo desta aula 
A ESTRUTURA 
DO DNA 
1 
ORGANIZAÇÃO DOS 
CROMOSSOMOS HUMANOS 
2 
MITOSE 
3 
CICLO CELULAR 
4 
CARIÓTIPO HUMANO 
5 
PRÓXIMOS 
PASSOS 
Genética 
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Introdução à Genética 
Estrutura do DNA 
Cromossomos consistem de DNA (ácido 
desoxirribonucleico). O DNA é constituído por 
milhares de unidades repetidas chamadas 
nucleotídeos. 
Cada nucleotídeo é formado por um grupo 
fosfato, uma molécula de desoxirribose (açúcar) 
e uma base nitrogenada que pode ser adenina 
(A), timina (T), guanina (G) ou citosina (C). 
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Introdução à Genética 
Estrutura do DNA 
Em 1953, Francis Crick e James Watson, concluíram 
que a molécula de DNA é constituída por duas fitas ou 
cadeias de nucleotídeos enroladas em torno do seu 
próprio eixo, como se fosse uma escada em caracol 
(dupla hélice). A ligação entre elas é feita por pontes 
de hidrogênio entre os pares: adenina (A) com timina 
(T) e guanina (G) com citosina (C). 
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Introdução à Genética 
Organização dos cromossomos humanos 
O DNA nos cromossomos de eucarióticos está 
fortemente ligado a um grupo de proteínas básicas 
chamadas histonas. Esse material cromossômico 
nucleoproteico é conhecido como cromatina. 
Existem cinco tipos de histonas que são chamadas H1, 
H2A, H2B, H3 e H4. São muito importantes para a 
atividade cromossômica normal. 
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Introdução à Genética 
Mitose 
É um processo importante durante o desenvolvimento e crescimento, pois aumenta o número de 
células, assim como é importante na reposição de células que foram perdidas ou morreram. 
As células iniciam o processo de divisão em resposta a estímulos internos e externos. 
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Introdução à Genética 
Mitose 
Um dos mecanismos que regulam estas 
respostas envolve as moléculas cíclicas 
dependentes de quinases (CDKs). As CDKs 
transferem fosfatos do ATP para moléculas 
alvo que, por esta transferência, podem ser 
ativadas ou não. No entanto as CDKs 
dependem da formação de um complexo 
com ciclinas, que são proteínas sintetizadas 
em estágios do ciclo celular. 
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Mitose 
Antes de entrar em mitose, o DNA deve ser 
duplicado de modo preciso e completo e a célula 
alcançar o tamanho correto. 
Durante a mitose ocorre um complicado mecanismo 
para garantir que cada célula filha irá receber um 
conjunto completo de 46 cromossomos e erros na 
sua distribuição podem resultar em tumores. 
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Mitose 
O processo da mitose é dividido em cinco etapas: prófase, prometáfase, metáfase, anáfase e 
telófase. 
A prófase é marcada por condensação gradual dos cromossomos e início da formação do fuso 
mitótico. 
Na prometáfase, a membrana nuclear se desfaz, os cromossomos se dispersam e ligam aos 
microtúbulos do fuso mitótico. Os cromossomos começam a se mover. 
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Mitose 
Na metáfase ocorre máxima condensação dos cromossomos. Eles se arranjam no plano equatorial 
da célula. 
A anáfase inicia quando há a separação dos cromossomos pelo centrômero e cada metade do 
número de cromossomos move para um dos polos opostos da célula. 
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Mitose 
Na telófase, cada cromossomo descondensa 
e a membrana nuclear começa a ser 
remontada em cada núcleo das células 
filhas. Por fim, para completar o processo 
da divisão celular, o citoplasma se divide 
por um processo chamado de citocinese. 
Embora a mitose seja uma fase importante, 
ela é muito curta durante o ciclo celular. 
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Ciclo celular 
O ciclo celular é um conjunto de processos que 
ocorre na célula entre duas divisões celulares. O 
período entre duas divisões é chamado de intérfase. 
A intérfase é dividida em três fases: G1, S e G2. 
Algumas células, como os neurônios, não se dividem 
mais após diferenciação. Assim, elas permanecem em 
uma fase distinta, chamada de G0. 
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Ciclo celular 
Em G1 a célula sintetiza muitas proteínas, enzimas e 
RNA. Há também formação de organelas celulares e, 
consequentemente, a célula cresce. 
Em S ocorre a duplicação das moléculas de DNA. A partir 
deste momento os cromossomos passam a ter duas 
cromátides ligadas por um centrômero. 
Em G2 há síntese de moléculas necessárias à divisão. 
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Introdução à Genética 
Ciclo celular 
O mecanismo que regula o ciclo celular é 
organizado por uma série de pontos de 
checagem (checkpoints), que controlam a 
síntese de DNA, assim como a montagem da 
rede de microtúbulos necessária para o 
movimento dos cromossomos. Se algum dano 
no genoma ocorrer, estes checkpoints retêm o 
ciclo celular até que o reparo seja efetuado. 
Caso não haja reparo, a célula morre. 
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Cariótipo humano 
Os cromossomos condensados são facilmente 
analisados na metáfase ou na prometáfase. Nestas 
fases, os cromossomos são visíveis ao microscópio e 
a maioria é distinguida não somente pelo tamanho, 
mas também pela localização de seus centrômeros. 
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Introdução à Genética 
Cariótipo humano 
Quando observamos os cromossomos corados com o corante Giemsa, uma técnica comum em 
laboratórios de análises citogenéticas, há a formação de um bandeamento nos cromossomos 
que é chamado de bandeamento G. O padrão de bandeamento G é característico para cada 
cromossomo. 
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Cariótipo humano 
Um procedimento comum para análise citogenética é 
recortar a fotomicrografia dos cromossomos em metáfase 
para arranjá-los em pares. Este arranjo é chamado de 
cariótipo, e é característico para cada espécie. 
Através da montagem de um cariótipo é possível 
determinar a normalidade ou síndromes cromossômicas. 
Assuntos da próxima aula: 
1. Meiose; 
2. Gametogênese; 
3. Espermatogênese; 
4. Ovogêneses; 
5. Importância médica da mitose 
e da meiose.