Sebenta.BMC

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Anotadas Biologia 
Molecular e Celular 
2009-2010 
 
Bibliografia: Essential Cell Biology e The Cell 
 
 
Por: Gangue da Linha 
 
Ana Vagos Mata 
Ana Ferreira Lança 
Pedro Câmara Pestana 
 
 
 
 
Janeiro de 2010 
 
 
 
Prefácio 
 
No princípio do ano quando nos foi dito que as aulas de BMC eram as únicas teóricas a 
que valeria a pena ir, pensámos em anotar as aulas, e aqui estão as anotadas de todas 
as aulas de BMC, excepto as de Biomoléculas, comuns à Bioquímica. 
 
É importante revelar que fazer anotadas de BMC é um “passatempo nerd” muito 
comum dos alunos de Medicina. Tem uma longa tradição e vem já dos tempos da 
velha Escola Hipocrática, onde provavelmente um antepassado da professora Carmo 
(Carmutus), ainda mais alto do que ela, ensinava a magia da Biologia da Célula. 
 
Estes apontamentos combinam todos os temas abordados na aula, com a matéria 
existente no nosso livro da disciplina. No entanto, visto termos sido só 3 a anotar, têm 
algumas gralhas e incorrecções que devem ser analisadas com espírito crítico. 
Assim, estando estas anotadas muito longe de serem a bíblia simplificada de BMC, 
poderão dar bastante jeito para o vosso estudo enquanto complemento, ou em casos 
de desenrasque, substituto ao livro. Fica a promessa de que no fim do ano iremos 
corrigir as gralhas e erros com mais detalhe (agora é impossível com o pouco tempo 
que dispomos). 
 
Porque as dedicatórias se tornaram moda, gostaríamos de dedicar esta obra 
imperfeita e lançada na forma de Sebenta à pressa, ao Deus grego Baco, aquele que 
provavelmente vai zelar por nós nas Olimpíadas da Medicina. 
 
*Ah! E à menina dos olhos do João Gramaça, ou para os mais monárquicos El Rey D. 
Juan Carlos I de Odivelas, António para os amigos, porque ele já merece ser Feliz! 
 
 
 
 
 
Aula 1 
 
1- As moléculas da célula 
(Teoria dada em parceria com a cadeira de Bioquímica) 
 
 
2- Genes, engenharia Genética e medicamentos recombinantes 
O que é um gene? 
 
“ Estrutura/ Porção de DNA que codifica informação que vai ser traduzida em 
proteínas, que irão desempenhar diversas funções no nosso organismo.” 
 
RNA 
- Existem dois tipo de RNA: Mensageiro e de Transferência. 
 
Cada um desses desempenha um importante papel na síntese proteica que só 
acontece graças a estruturas chamadas de ribossomas. 
*O RNA que é traduzido directamente para as proteínas é o mRNA. 
 
O que é uma doença Genética? 
 
É uma doença causada por uma 
alteração na informação contida 
no gene (Alteração/ Mutação - na 
base azotada, que altera o 
nucleótido inteiro, ou então parte 
do nucleótido mantendo-se 
 
 
inalteráveis outros elementos constituintes do mesmo). 
 
Exº: Trissomia 21, leucemia, anemia falciforme, hemofilia, etc. 
 
Há doenças genéticas causadas por: 
- Alterações nas sequências de genes. 
- Alterações nos cromossomas (exº trissomia 21- não há alteração na sequência dos 
genes, mas sim nos cromossomas, neste caso existe um cromossoma a mais) 
 
O Que é uma doença hereditária? 
 
-É uma doença que se pode identificar através de história clínica familiar. 
- Tem sempre de causa genética 
- Cancro é uma doença genética de causa NÃO hereditária 
 
 
O único DNA que o indivíduo adulto transmite à descendência é o da linha germinal 
(células que vão originar o óvulo e os espermatozóides). Se ocorrer uma mutação 
nessas células, as células do indivíduo filho iram consequentemente sofrer essa mesma 
mutação. 
Célula somática  Célula que não pertence à linha germinal, quando sofre mutação, 
esta não é transmitida à descendência (esta é mais frequente cancro) 
* SIDA não é hereditária mas sim transmitível à descendência 
* Há predisposição genética para o cancro 
 
Doença de Gaucher 
 
Doença hereditária genética 
Gene mutado  
glucocerebrosidase (inexistência ou 
disfuncionalidade na enzima que 
degrada o glucocerebrosido e seus 
componentes, que neste caso é um 
glicolípido). 
 
* Glicolípido é uma molécula 
composta por açúcares e por lípidos 
que existe na nossa célula, mais 
precisamente, na sua membrana. 
 
Esta doença é provocada pela inactivação da proteína glucocerebrosidase. 
 
 
 
 
 
Estrutura Membranar: 
 
“ Membranas são das estruturas mais plásticas no nosso organismo.” 
 
Autofagia é o sistema de reciclagem das células. 
 
Quando este sistema de reciclagem falha a membrana deixa de ser degradada, 
passando-se a acumular a “membrana velha” nas células. 
O tratamento para esta falha no sistema de reciclagem passa por injectar a enzima que 
está em falta (a que vai degradar a “membrana velha”) 
 
“Em termos práticos, a terapia génica não conseguiu dar frutos, mas conseguiu fazer 
um “by-pass”, administrando aos doentes a enzima/molécula que está em falta.” 
 
 
 
Engenharia Genética e DNA 
Surge como opção à sintetize artificial de proteínas. 
 
Em termos genéricos, consiste: 
1. Em cortar determinado gene do DNA humano que codifique a proteína que 
queremos produzir. 
2. Colar esse gene nas bactérias. 
3. Multiplicá-las de forma a transformarem-se em autênticas fábricas da proteína 
que queremos produzir, podendo existir o risco de esta não ser perfeitamente 
igual à proteína original, existindo sempre o perigo de rejeição 
 
 
Um pouco de história: 
 
1. Em 1943 – é descoberto o DNA enquanto material 
genético 
2. Fred Griffith, 1920  Verificou que havia 2 tipos de 
“steptocoens” 
(Um “mau” e um “bom”) 
 
LER CAPÍTULO 11 “MEMBRANE STRUCTURE” 
LER CAPÍTULO 5 
 
 
 
Situação experimental que o levou a essa conclusão: 
 
- Se ele destruísse as células infectadas estas já não provocavam doença. 
- Se juntasse células mortas infectadas com células vivas não infectadas= encontrava 
então uma nova estirpe (tornava-as patogénicas). 
 
Tinha então de descobrir o que nas células mortas as levou a infectar as células vivas? 
Qual a molécula capaz de transmitir informação hereditária? 
 
Chegou-se assim à descoberta do DNA (material genético) 
 
3. Watson e Crick = 1º modelo DNA 
 
4. 1972 – São descobertas as 
enzimas de restrição e a sua 
capacidade de cortar o DNA em 
zonas especificas. 
 
 
 
 
 
Aula 2 
 
Proteína – polímero de aminoácidos 
 
Enzimas de restrição – São enzimas que reconhecem e cortam determinadas sequências de 
uma molécula estranha. 
 
Porque é que há bactérias que podem resistir a ser transformadas por enzimas de restrição? 
 
Todas as bactérias possuem um sistema imunitário, que por sua vez contém enzimas de 
restrição. As bactérias possuem também ligases, destacando-se entre elas a DNA ligase. 
Por esta razão o genoma da bactéria está metilado, ou seja, protegido das enzimas de restrição 
 
* Cada enzima de restrição, restringe uma sequência específica. 
* Enzima de restrição quebra pontes fosfodiéster. 
 
Engenharia Genética 
 
Exemplo mais comum: 
 
Eco RI: G/AATTC  G/ + AATTC 
CTTAA/G CTTAA /G 
 
Estas bases desemparelhadas são termodinamicamente pouco 
estáveis encontrando-se os grupos químicos “à procura do seu 
parceiro” 
 
1- Usa-se esta enzima para cortar moléculas Humanas e moléculas de bactéria. 
2- Deixam-se ambas as moléculas próximas, de modo a ligarem-se por pontes de 
Hidrogénio. 
3- Insere-se DNA ligase. 
4- Tem-se assim a molécula recombinante. 
 
Bactérias: 
Possuem apenas um cromossoma e plasmídeos (moléculas circulares de DNA). 
 
Etapas da técnica DNA recombinante: 
1- Cortamos os plasmídeo e o DNA Humano coma mesma enzima de restrição. 
2- Misturamo-los, e adicionamos-lhes DNA ligase (Adicionamos mais DNA humano que 
plasmídeos para garantir a ligação plasmídeo - DNA humano). 
3- Forma-se o plasmídeo recombinante. 
4- Introduzem-se o plasmídeos nas bactérias previamente tratadas com Cálcio (Favorece 
a entrada de DNA na célula, já que transforma a membrana celular, tornando-a mais 
instável). 
 
 
5- Selecção das bactérias transformadas (com plasmídeo) e funcionais, por um antibiótico 
(nos plasmídeos está presente um gene que confere resistência a um antibiótico 
especifico). 
Ampf - gene resistente à ampicilina 
Ori – origem da célula  determinante de replicação 
 
Cultivar em meio Antibiótico: 
* Seleccionam-se bactérias geneticamente iguais (clone) que derivam da mesma célula 
 Bactérias sem plasmídeo morrem. 
 Morrem todas as bactérias sem plasmídeo ainda que em segundas divisões. 
 Pode haver bactérias transformadas com plasmídeo (sem ser recombinante). 
 
Para se confirmar se as bactérias têm ou não plasmídeo recombinante, selecciona-se 
aleatoriamente uma colónia, e retiram-se dessa colónia bactérias. Reproduzem-nas em meio 
aquoso, e em seguida removem-se os respectivos plasmídeos para análise. Separando-os por 
tamanhos (maiores – recombinantes, menores – normais) com recurso à electroforese. 
 
Electroforese 
Separação de moléculas por aplicação de um campo eléctrico, as moléculas vão-se deslocar do 
pólo negativo, para o positivo a velocidades diferentes devido à sua carga e tamanho. 
* DNA é carregado negativamente devido aos grupos fosfatos. 
 
Assim basta corar as moléculas de DNA e submete-las a um campo eléctrico e analisamos o 
seu deslocamento. 
 
Esquema: 
Plasmídeo transcrito em mRNA  Encontra principio de gene  afasta cadeias de DNA, 
usando uma como molde  Leva nucleótidos do RNA a produzir a cadeia complementar  
5’-3’, enquanto que cadeia molde antiparalela vai de 3’-5’ 
Promotor: sequência de DNA que o RNA polimerase reconhece (“Por encaixe molecular”) 
+1 – Denominação atribuída ao primeiro nucleótido a ser transcrito. 
 
 
 
Polimerase encaixa no promotor 
 - Decide onde e em que sentido começa a transcrição. 
 
 
 
 
 
 
 
 
-35 +1 -10 
 
 
Aula 3 
Como é que o DNA humano é transcrito a mRNA das bactérias? 
 
1- Afastamento das cadeias de DNA 
2- RNA polimerase escolhe uma das duas cadeias de DNA, baseada no promotor do gene 
(Para assim sintetizar a cadeia de RNA). 
 
* Não está definido qual das cadeias serve de molde. 
3- RNA polimerase tende a encontrar o promotor associado ao gene, e que vai ditar onde 
e em que sentido começa a transcrição. 
4- A RNA polimerase vai ligar-se então preferencialmente à cadeia codificante, ficando 
centrada perpendicularmente à mesma, bloqueando assim os nucleótidos dessa 
cadeia, impedindo a sua transcrição (embebida pelo RNA polimerase a “template” fica 
no canal entre as subunidades do ribossoma e é usada para sintetizar DNA. 
 
Genes  Regra geral, são lidos apenas num sentido 
Excepção: Alguns genes são lidos nos dois sentidos (sentido inverso) 
Diferenças entre RNA polimerase dos Eucarióticos e RNA polimerase Procariota
 As Proteínas quês e associam à RNA polimerase necessitam de factores de transição. 
 Apenas reconhece o promotor eucariota. 
 Apenas reconhece promotor procariota
 
 
Técnicas usadas na recombinação genética: 
-Usar promotor de um gene de bactéria que inserimos num plasmídeo bacteriano. 
-A Região a cortar no plasmídeo depende de onde se vai localizar o promotor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Explicação mais detalhada de algumas variações na síntese proteica: 
 
-Extremidade 5’ (ao 1º nucleótido mRNA, junta-se uma guanina metilada) – dá-se a adição de 
um capuz (guanina metilada). 
-Extremidade 3’ – dá-se a adição de resíduos repetidos de Adenina (150-250)  poli-A-tail 
* Esta adição contribui para a estabilidade da molécula. 
- Remoção dos intrões do mRNA. 
 
Gene  Não são sequencias continuas na molécula de DNA, são um conjunto de intrões e 
exões. 
 
 
* Quanto mais pontes de Hidrogénio houver na cadeia codificante, mais embebida ela estará. 
 
 
 
* Existem agora no nosso DNA mais intrões que exões 
 
Gene humano da Glucocerebrosidase: 
Recombinação genética: 
1- Purificação do RNA da glucocerebrosidase a partir duma célula humana. 
2- Transcriptase reversa do mRNA maturado em cDNA (DNA funcional sem intrões). 
 
 
 
 
Aula 4 
Ribossoma: 
-Começa a ler num sítio específico. 
-Lê um codão e vai buscar o respectivo aminoácido. 
-Possui formas de determinar o que é um codão  quadro de leitura 
 (Onde esse codão começa e onde se vai ligar) 
 
* O Ribossoma utiliza um sinal para ler o mRNA 
 
Funcionamento do Ribossoma: 
 
“As duas unidades do ribossoma não estão sempre juntas” 
 
A modificação na ext. 5’ (cap-metilado) é apenas reconhecida pela pequena subunidade do 
ribossoma. 
 
Iniciador tRNA Liga-se à pequena subunidade do ribossoma por complementaridade física. 
(Impedindo deste modo a interacção com a subunidade maior do ribossoma, recorrendo-se 
para isso aos Factores.) 
 
Já ligado, o ribossoma vai deslocar-se até encontrar um codão de iniciação complementar ao 
seu anti-codãoQuebrando-se neste ponto o impedimento de ligação entre as subunidades 
do ribossoma. 
 
Os aminoácidos próximos do ribossoma vão ser progressivamente ligados peptidicamente (1st 
step) e deslocando-se à medida que novos aminoácidos se vão ligando. 
 
A proteína vai sendo sintetizada desde a ligação do ribossoma ao codão de iniciação AUG  
Ligam-se aminoácidos entre si  Chegando-se ao codão de finalização (atrai a proteína que faz 
que a síntese proteica termine), acaba a síntese proteica. 
 
* Não Confundir codão finalização com 3’ 
 
Ribossomas procariotas: 
-Mais pequenos (70s unidade de sedimentação). 
-Sintetizam menos proteínas. 
 
Ribossomas eucariotas: 
-Maiores e mais densos (80s). 
-Sintetizam mais proteínas. 
 
 
 
 
 
 
 
“Os antibióticos servem para inibir selectivamente os ribossomas procariotas.” 
 
 
 Ribossome blindingsites 
 
 5’ 
 
 
 AUG AUG AUG 
 Proteína α Proteína β Proteína µ 
 
-Não existe capuz de guanina metilada. 
-Bactérias usam sequências parecidas com o promotor para indicar onde o ribossoma se deve 
ligar. 
-É necessário, fornecermos nós o sinal ao ribossoma procariota para iniciar a tradução de um 
RNA eucariota. 
 
Esquema: 
 
Promotor Procariota / Sequência de DNA humano  Vai ser transcrito pelo ribossoma. 
 
Existem poli-ribossomas – quando os ribossomas estão associados às membranas do reticulo 
endoplasmático  Forma-se o R.E.R 
 
As células eucariotas possuem uma grande quantidade de R.E.R com membranas e ribossomas 
 
* O conjunto de proteínas sintetizadas no polissoma fica no citosol. 
 
O que define para onde se vão encaminhar as proteínas produzidas? 
 
Algumas proteínas começam a ser sintetizado por um ribossoma fora do reticulo 
endoplasmático recebendo então um sinal que ordena que a sua síntese seja feita dentro do 
R.E.R. (Lúmen) 
 
Ou seja: 
 
As proteínas solúveis no citosol transportam um sinal (sequência de aminoácidos reconhecida 
pela partícula de reconhecimento do sinal) que vai bloquear o ribossoma. Só o deixando 
retomar a tradução quando se libertar a partícula de reconhecimento do sinal, o que acontece 
quando esta se liga ao receptor do reticulo endoplasmático, soltando-se assim o ribossoma 
para o R.E, ficando aproteína próxima de um canal dentro do retículo. 
 
A partir deste ponto as proteínas passam a ter dois destinos possíveis, consoante os processos 
que sofrerem, podendo tornar-se ser enviadas para o exterior da célula, ou então passarem a 
fazer parte da membrana celular, ou seja passam a ser transmembranares. 
 
 
Proteínas Transmembranares: 
 
 
 
Algumas proteínas possuem regiões homofóbicas que permitem o enrolamento em hélice α ou 
folha β, o que as vai translocar para o interior do R.E, mais precisamente para a sua 
membrana  Seguem depois para o C. Golgi sempre transmembranarmente  acabando por 
fim na membrana celular. 
Proteínas em solução no lúmen que vão seguir para o exterior da célula: 
 
 
Proteína dentro do lúmen  membranas do C. Golgi  tem tendência para se fecharem sobre 
si próprias num meio aquoso as proteínas são encaminhadas por vesículas até ao exterior da 
célula. 
 
 
Aula 5 
 
Proteínas secretadas pela célula (vão para o exterior da célula): 
 
Exemplo: Eritropoetina – estimula o fabrico de mais eritrócitos (função de regulação) 
 
Proteínas sintetizadas associadas ao retículo  C. Golgi  Lisossoma 
  Membrana Celular 
Proteínas R.E.R: 
-Proteínas secreção  ex: Insulina que permite entrada de glicóse 
-Proteínas da membrana celular (sempre transmembranares) 
-Proteínas dentro dos lisossomas  digestão celular (possuem enzimas que 
degradam/reciclam todos os componente de uma célula (hidroliticos)) 
 
Superfície do Reticulo Endoplasmático é onde se soltam as vesículas, onde nova membrana é 
formada (síntese de membrana pelas proteínas do R.E.R) 
 
Quando o número de vesículas transportando proteínas que se vão fundir com a membrana 
celular (exocitose) é maior, a sua superfície também aumenta. 
 
Quando a membrana celular se envagina e envia algo para o interior da célula estamos 
perante um processo de endocitose, onde graças a uma proteína auxiliar (Claterina) forma-se 
uma malha que puxa a membrana para o interior da célula. 
 
A Endocitose é um processo complexo que se pode dividir em algumas etapas que visam 
segmentar e reciclar as moléculas que vêm do exterior, em moléculas úteis do interesse da 
célula. 
 
1- Fusão do Endossoma 
2- Digestão intracelular nos lisossomas por enzimas digestivas que provem de vesículas 
do aparelho de Golgi direccionadas. 
 
Principio Geral: 
Célula envia proteínas para todos os sítios: 
 
* As Proteínas transmembranares têm 
como função regular a exportação e 
importação de proteínas 
 
-Membrana alvo  é reconhecida pela 
proteína em três etapas: 1- Adesão, 2-
Dockling (Acopolar) e 3- Fusão 
 
Depois dentro do reticulo ocorre a adição 
de açúcar às proteínas (glicosilar proteínas) 
 
 
Exemplo concreto de disfunções nesta função: 
 
Os eritrócitos tem tempo médio de vida de 20 dias, sendo 90% removidos por macrófagos e 
10% hemolisam em circulação. 
R.E são produzidos Eritrócitos  que são maturados no c. Golgi  Enviados através de 
vesículas para o exterior da célula. 
 
Baço: 
-É um labirinto de capilares, onde os glóbulos vermelhos andam “devagarinho”, sendo mais 
facilmente apanhados pelos macrófagos. 
 
Doença de Gaucher: 
 
Falta ou deficiência na enzima de Glucocerebrosidase – Glico-porteína lisossomal 
 
Os Glicolípidos distribuem-se assimetricamente e de uma forma não regular. 
O que vai resultar: 
Numa alteração ao nível dos lisossomas, que vão ficar: 
-Com fragmentos de membrana não degradáveis. 
-Maior volume. 
 
Os Macrófagos ficam pior pois não conseguem reciclar a membrana dos lisossomas. 
Emitindo assim os macrófagos certos sinais, como que a avisar que algo não se processa da 
maneira correcta  inflamação  aumento do baço e fígado, onde se encontram os 
macrófagos. 
 
 
Aula 6 
 
Genoma humano: 
-Tem 3x109 pares de bases 
- 25000 Genes  poucos em relação à quantidade de proteínas. 
 
Percentagem de DNA nos exões = 1,5% Mais de 20% é ocupado por intrões. 
 
Genes = Intrões + Exões 
 
Dois tipos de Transposões: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Retrotransposões: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A enzima transcriptase reversa não faz cópias perfeitas das moléculas, ocorrendo com alguma 
frequência mutações, o que vai estar na origem de muitas doenças genéticas, como por 
exemplo a Hemofilia e a Distrofia Muscular de Duchene 
 
 
Sem intrões. Os Genes muitas 
vezes não são funcionais 
 
 
Hemofilia A e B: 
Alteração provocada pelo retrotransposão durante a transcriptase reversa que alterou o factor 
VIII, um dos factores essenciais para a coagulação do sangue. 
 
Mutação: Defeito de função ainda que compatível com a vida. 
 
200 mil anos apareceram primeiros homens em África. 
 
Quanto mais afastados estão os exões, mais fácil é trocá-los. Portanto os intrões favorecem a 
troca de exões. 
 
Tipos de mutação: 
 
-Mutação com um gene 
-Mutação na região regulamentar 
-Duplicação do gene  Confere vantagem 
pois garante a sequência original e uma 2ª 
que pode ser alvo de experiências 
-Eliminação de um gene 
-Mistura de Exões  troca de exões entre 
cadeias de genes diferentes 
-Transferência horizontal 
-Crossing-over Recombinação de DNA mas 
desta vez no genoma. 
 
 
 
 
 
 
Polimorfismo de um único nucleótido: Varia ao longo do genoma em determinadas regiões. 
 
SNPs – não provocam a doença mas alguns podem causar susceptibilidade a determinada 
doença ou a modificar a resposta a medicamentos. 
 
 
 
Aula 7 
 
 
1- Ao comparar o genoma de duas pessoas encontra-se cerca de 0,1% de diferenças 
neste. Os SNPs (Single Nucleotide Polimorphism-ocorre quando o genoma ou 
sequeências de nucleótidos conhecidas diferem em apenas um único nucleótido entre 
organismos da mesma espécie ou cromossomas de um mesmo indivíduo) não 
provocam a doença, mas alguns podem causar susceptibilidade a determinadas 
doenças ou por exemplo modificar a resposta do indivíduo a determinado 
medicamento. 
 
2- Estão em curso projectos para que se possa sequenciar diferentes genomas. Tal 
poderá ser vantajoso uma vez que poderemos correlacionar as alterações no genoma 
dos diferetes indivíduos e o seu percurso de saúde. Este serviço é actualmente 
“oferecido” por várias clínicas, existindo “guidelines” clínicas para que este possa ser 
 
 
 
1. O genoma humano está contido no núcleo; a molécula de DNA apresenta cerca 
de 2m de comprimento e está contida num espaço de aproximadamente 5 a 8 
Micrómetros de diâmetro (tamanho aproximado do núcleo da célula). 
 
Existe uma desproporção entre a quantidade linear de Dna e o espaço onde 
este está contido- comparação entre uma bola de futebol (núcleo) e o 
comprimento da molécula (distância da Terra à Lua). 
 
Solução: enrolamento do DNA 
(cromatina e cromossomas); consiste 
basicamente na associação do DNA a 
proteínas. Esta condensação do DNA vai 
ser possível em dois estadios diferentes: 
um na interfase e um outro na divisão 
celular (metafase/anafase), nestas 
últimas nas quais a molécula se encontra 
no seu mais elevado grau de 
compactação. 
 
A molécula de DNA vão-se enrolar à volta 
de histonas (dois tipos: são as moléculas 
a amarelo na figura, envolta das quais o 
DNA se enrola formando os 
LER CAPÍTULO 9 
LER CAPÍTULO 5 
 
 
nucleossomas e um outro tipo, as H1, que vêm de fora e dobram o DNA em 
volta do nucleossoma). 
 
A- Molécula na presença de 
H1- o DNA enrola-se em 
volta dosnucleossomas 
B- 1º nível de enrolamento- vê-
se os nucleossomas, a 
molécula não está na 
presença de H1 
 
(Ver imagem 5.25 do livro)- 
Representa vários tipos de compactação, descreveno o aumento 
progressivo do nível de enrolamento da molécula de DNA. 
 
(Ver imagem 5.15 do livro)- Na interfase o genoma vai estar dividido em 
várias moléculas individuais de DNA (cromossomas-têm extremidades 
livres, ao contrário do genoma bacteriano que consiste numa única 
molécula de DNA circular - sem extremidades livres). 
 
Na divisão celular vai ocorrer cópia de cada uma dessas moléculas, que ficam 
unidas pelo centrómero. Na interfase, os núcleos observados podem ou não ter 
a quantidade normal de DNA ou o seu dobro-depende se ja ocorreu replicação 
ou não)- conclui-se que os núcleos em interfase não são todos iguais em 
termos da quantidade de DNA que possuem. 
 
Na divisão celular a célula está “preocupada” em separar as moléculas 
duplicadas e dividi-las igualmente pelas duas células-filhas. Essa separação dá-
se por meio dos microtúbulos (com origem nos centrómeros-isto nas células 
animais), formando núcleos células-filha com igual quantidade de DNA, caso 
não ocorra nenhum erro- os centrómeros são onde os microtúbulos se vão ligar 
para que ocorra a separação das moléculas de DNA. 
 
 
 
(ver imagem 5.16)- Os cromossomas bacterianos não possuem telómeros uma vez que 
a sua molécula de DNA é circular. 
 
Cariótipo- cromossomas ordenados- é para aí que olhmos para ver se há 
alteração/mutação; possibilidade de corar os diferentes cromossomas- coram 
de acordo com a afinidade do corante para o cromossoma e seu tamanho. 
O cariótipo dos Hmanos é constituído por 22 pares de cromossomas 
autossómicos e um par de cromossomas sexuais (1par- 1 vem cromossoma 
vem da mãe e outro vem do pai-cromossomas homólogos). 
 
Exemplo de doenças com origem no processo de separação, que não ocorreu 
de forma equitativa para as células-filhaTrissomia 21 (ocorre no 21º par). 
 
Identificação dos cromossomas num cariótipo pelo modo como estes coram e 
seu tamanho não permite uma fácil diferenciação entre os diferentes pares de 
cromossomas homólogos. 
 
(ver imaem 5.10 e 4.24) Podemos então arranjar marcas para demarcar regiões 
com sequências conhecidas dos cromossomas Hibridação In-Situ (vamos 
fazer moléculas híbridas ≠ moléculas de DNA recombinante). 
 
Para hibridar 2 moléculas diferentes de DNA... 
 
1º- aquecemos para desnaturar a cadeia (quebra das pontes de Hidrogénio que 
ligam a dupla cadeia de DNA entre si) 
 
2º-Tiramos proveito de sequências de DNA qu conhecemos de determinado 
cromossoma, ligando essa sequência conhecida a uma molécula com 
capacidade de fluorescência- flurocromo (ou seja, se he incidirmosuma 
determinada radiação ela emite uma outra radiação). Diferentes sequências 
vão-se ligar a diferentes flurocromos que emitem em diferentes radiações. 
 
 
Aula 8 
 
 
 
BLOCO IV- “ A ORIGEM DA VARIAÇÃO GENÉTICA” 
 
Preservar informação genética define a espécieEquilíbrio ← Gerar variação que nos 
permite evoluir 
Causas dessas variações: 
Por cada vez que a célula se divide é necessário que haja uma replicação do material 
genético inevitavelmente, pelo processo não ser 100% eficiente, alguns erros serão 
introduzidos. 
 
Mecanismos de Replicação do DNA 
 
 
 
 
 
 
 
 
Na replicação do DNA, as pontes de hidrogénio que ligam nucleótidos complementares 
das duas cadeias antiparalelas vão ser quebradas (quebra das pontes de hidrogénio 
ocorre não por aumento de temperatura, já que a temperatura da célula mantém-se), 
por enzimascadeias separam-se. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Replicação DNA polimerase 
≠ 
Transcrição RNA polimerase 
 
A DNA polimerase vai reconhecer umas sequências específicas de nucleótidos  
origens de replicação  afastando então as duas cadeias de DNA que vão servir de 
templates (quebra das pontes de hidrogénio), criando-se assim espaço para que sejam 
sintetizadas as novas cadeias de DNA. 
Capítulo 6 
 
 
 
Célula Procariótica ≠ 
 
Célula Eucariótica 
 
Tem um único cromossoma, circular 
 
Tem só uma origem de replicação 
 
 
 
Tem várias origens de replicação 
(molécula muito grande) 
 
A molécula é assim replicada ao mesmo 
tempo em vários pontos (torna mais 
rápida a replicação!) 
 
Fotografia por microscópio electrónico põe em evidência várias origens de 
replicação 
Vão existir várias origens de replicação ao longo da cadeia, a partir das quais o DNA vai 
ser sintetizado nos “dois sentidos” (na verdade é sempre de 5’3’ mas pelas setas 
somos iludidos do contrário cadeias novas vão-se ligar) 
 
Forquilha de replicaçãozona entre a cadeia (hélice α) antiga (que 
ainda está ligada) e as cadeias separadas (2 novas cadeias) a 
replicar (cadeias template). 
 
Ligação fosfodiéster é que dita 
que o crescimento das cadeias 
tem de se dar de 5´para 3´ 
 
 
NOTA: a Replicação não ocorre ao mesmo tempo em todo o cromossomavai 
depender do grau de compactação do cromossoma/ DNA 
 
A replicação, ou seja, síntese de novas cadeias dá-se em sentidos opostos, pois são 
antipararelas, no entanto, como o crescimento de cada cadeia de DNA nova a partir da 
cadeia molde se dá de 5´para 3´, (devido ao facto do grupo fosfato do novo nucleótido 
se ir ligar ao grupo OH do nucleótido que já lá se encontra, por meio da energia 
proveniente da desfosforilação de um “Desoxirribonucleósido trifosfato”), a cadeia 
lagging tem de ir crescendo aos poucos, á medida que a cadeia leading vai “abrindo 
caminho”. 
 
 
 
 
Designa-se de leading strand (cadeia 
líder). 
 
É a cadeia nova que cresce de forma 
Contínua. 
 
Criando assim espaço para que a outra 
cadeia filha seja também sintetizada 
 
Cadeia não-líder (lagging strand- cadeia 
que fica à espera) 
 
À medida que a outra cadeia avança, 
esta vai tendo espaço para poder 
crescer, crescendo assim de uma forma 
Descontínua.
“Empurra zona da forquilha para a 
frente” 
 
 
 
 
...Mas na lagging strand, a DNA polimerase não consegue por ela própria sintetizar a 
cadeia nova a partir de uma cadeia molde. 
 
DNA Primase (RNA polimerase) esta enzima vai sintetizar 10 nucleótidos (primers de 
RNA) a partir da cadeia molde. 
 
 A DNA polimerase na lagging strand precisa sempre de se inserir num híbrido para 
iniciar a replicação. 
 
O primer da lagging strand inicia-se no 1º nucleótido junto da forquilha. 
 
Leading strand empurra forquilha, definindo qual é o 1º nucleótido livre. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A replicação é um processo que envolve muito mais proteínas para além da DNA 
polimerase (ler paginas 208..) 
 
Sliding Camp ajuda a DNA polimerase, mantendo-a ligada ao DNA (permite uma 
maior eficiência do processo de replicação). 
 
Clamp Loader fixa a Sliding Camp à DNA Polimerase (esta proteína pode activar-se 
ou desactivar-se mediante as circunstâncias). 
 
DNA helicase enzima que separa a dupla hélice, “libertando” as duas cadeias uma 
da outra. 
 
 
 
Blind proteinscobrem a cadeia molde da lagging strand, á espera que venha o 
primer, se ligue e se inicie a replicação. 
 
Single-strand binding proteins ligam-se às cadeias de DNA expostas pela helicase 
prevenindo o rearranjo em dupla hélice das mesma 
 
 
 
 
 
 
Aula 9 
 
BLOCO IV- A ORIGEM DA VARIAÇÃO GENÉTICA 
 
Variação genéticaDiversidadeMelhor adaptaçãoEvolução 
Mas aevolução genética nem sempre é benéfica... 
“A síntese/replicação de DNA ocorre de 5´para 3´ como as cadeias são antiparalelas, 
a síntese das cadeias-filhas vai ocorrer em sentidos opostos nas duas novas cadeias.” 
Na replicação: 
A Cadeia lagging template com DNA polimerase espera enquanto a cadeia líder 
(leading strand template) vai sendo replicada. 
 
À medida que a cadeia sintetizada a partir da molde da cadeia líder, vai crescendo, vai 
abrindo espaço permitindo o posterior crescimento da cadeia lagging. 
 
Durante o tempo que a cadeia lagging template teve esperar para ser replicada para 
que a cadeia líder abrisse caminho; Surgiram então nesta cadeia mais nucleótidos 
desemparelhados. 
 
Vão ser reconhecidos pela RNA polimerase (DNA Primase), que vai “fabricar” primers 
 
Os Primers vão ser reconhecidos pela DNA polimerase, que vai sintetizar mais 
nucleótidos contribuindo assim para a formação do fragmento de Okazaki (cadeia 
lagging). 
 
Mas, então o que acontece no fim da cadeia? (quando por exemplo não temos 
nucleótidos desemparelhados suficientas para que na lagging strand se ligue um 
primer e que haja síntese de nucleótidos complementares desses e assim a nova 
cadeia sintetizada fique menor que a sua template, neste caso a lagging strand) 
Como já foi dito, na cadeia lagging template nem sempre há espaço para que se ligue 
um primer e sejam sintetizados novos nucleótidos. Então, quando DNA polimerase 
“chega” aos telómeros (sequências de DNA no final dos cromossomas)  vai haver 
“perda de nucleótidos da cadeia lagging template”, já que não vão haver nucleótidos 
complementares na nova cadeia sintetizada. 
NOTA: Sempre que uma célula se divide perde informação genética, na ponta 
(telómeros) dos seus cromossomas. 
 
 
 
 
Como é que a nossa evolução contornou este problema? 
 
 
A Natureza evoluiu de maneira a que se vamos perder nucleótidos, então vamos 
colocar sequências repetidas a mais nos telómeros. Para que, deste modo, não se 
perca informação importante, sem se alterar assim as características dos 
cromossomas. 
 
Função da telomerase 
 
Enzima transporta associada a si um molde de RNA (enzima capaz de sintetizar uma 
nova cadeia, traz um primer ligado a si) 
Ou seja, aos telómeros dos cromossomas, é-lhes adicionado iguais sequências, cópias 
do mesmo molde (sequência do primer que a telomerase carrega consigo) 
 
A enzima telomerase vai então acrescentar sequências repetidas de material genético 
não codificante, indo posteriormente a DNA polimerase vai replicar tudo isso. 
Assim a informação que se perde em cada replicação será regra geral, informação não 
codificante. A cadeia líder irá depois também perder nucleótidos para ficar do mesmo 
tamanho que a cadeia lagging, sendo o objectivo que essas perdas sejam de 
sequências “não importantes”. 
No entanto, as telomerases não estao sempre activas nas nossas células. Estas só 
estão na sua fase activa no embrião e na linha germinal (as células da linha germinal 
estão constantemente a dividir-se, dando origem aos progenitores dos oócitos e dos 
espermatozóides); estão inactivas nas células somáticas. 
 
Comparando o comprimento dos telómeros de um indivíduo novo e de um indivíduo 
idoso, os do indivíduo idoso serão mais curtos dos que os do outro - as células do 
indivíduo novo têm ainda um maior número de possibilidade de se dividir comparando 
com as células do indivíduo adulto- senescência celular (quanto mais idade, menos 
vezes a célula se divide). 
Os telómeros, ao atingirem um tamanho críticoas células param/deixam de se dividir 
 esta é a razão pela qual, por exemplo, as células, em cultura, da pele de um recém-
 
 
nascido (fibroblasto) se dividem cerca de 80-90 vezes, enquanto as de um indivíduo 
com 70 anos, dividem-se cerca de 20 a 30 vezes. 
No caso do cancro, as células cancerígenas têm de ter telomerase activa para se 
conseguirem dividir/proliferar descontroladamenteestas células reactivam a 
telomerase. 
“Já as bactérias resolveram este problema da perda de informação durante a 
replicação de DNA possuindo o seu material genético numa forma circular, sem ser 
necessário a adição de telomerase.” 
Repara cão de DNA durante a replicação: 
Proofreading: 
Os poucos erros cometidos pela polimerase são 
prejudiciais uma vez que sempre que a célula se 
dividir, e houver então replicação de DNA, esses 
erros serão perpetuados. (ver tabela 6.1 do livro) 
 
Como se pode observar na figura ao lado, a DNA 
polimerase abraça as duas cadeias (a molde e a que 
está a ser sintetizada) 
 
Como é que se descobre se há nucleótidos que estão 
mal emparelhados? 
 
È medida a distância entre os nucleótidos 
- Distância certa, encaixe perfeito 
- Distância errada (nucleótidos ligeiramente 
afastados), encaixe imperfeitoe aí, a polimerase 
manda fora o nucleótido que não encaixou 
perfeitamente 
 
 
Em síntese: 
O sistema previne erros da polimerasereparação 
de erros do DNAComo? 
Polimerase mede as distâncias entre os nucleótidos nas duplas cadeiasquando a 
distância é maior, o nucleótido não encaixa perfeitamente. 
 
Aí a DNA polimerase (nuclease-tipo) junta novos nucleótidos e verifica se 
nucleótido novo é perfeito para o encaixe validação (Proofreading) 
Mismatch: 
 
 
Mas por muitos poucos erros que a DNA polimerase faça, eles perpetuariam-se para as 
próximas gerações. Então, o DNA possui ainda outro mecanismo que repara erros no 
DNA durante a replicação: o Mecanismo Mismatch 
 
Vai medir a distância entre os nucleótidos que estão nas cadeias de dupla hélice 
 
Vai haver então um grupo de proteínas que é capaz de remover a cadeia de DNA 
sintetizada onde ocorreu este erro (DNA mismatch- remove cerca de 100 nucleótidos-
região cortada para refazer a cadeia bem de novo), e sintetiza essa parte da cadeia 
novamente, agora sem erros. Esta síntese é feita por uma outra DNA polimerase. 
 
 
Sistema de reparação do DNA 
 Actua nos erros que podem ocorrer no DNA por diversos factores, como por exemplo 
radiação ionizante, poluentes, etc, ao longo da vida de uma célula. 
Envolve três passos: 1ª-Excisão; 2º Nova síntese; 3ºligação 
Existem ainda mecanismos para reparar quebras em simultâneo nas duas cadeias de 
DNA: 
- Nonhomologous end-joining to repair double-strand breaks. 
- Homologous Recombination 
 
 
Aula 10 
A. Variações Genéticas 
B. Vírus 
A. Variações Genéticas 
Ao longo da vida de uma célula, o seu genoma sofre alterações devido a, essencialmente, três 
diferentes factores: 
1- Alterações químicas espontâneas 
2- Erros na replicação 
3- Alterações químicas no DNA introduzidas por exposição a factores do meio 
ambiente 
 
1. 
 
Todas as moléculas de DNA têm uma instabilidade própria, inerente à sua constituição 
química. Como consequência, podem surgir alterações nas características do DNA. 
 
Como se vê na figura acima, podem desaparecer algumas ligações covalentes, perdendo-se a 
base do nucleótido. Neste caso específico, uma guanina perde a sua base azotada. Sabe-se 
também que tal processo pode ocorrer em adeninas. 
 
 
 
 
Noutros casos também se pode perder um grupo do nucleótido. 
Um desses processos toma o nome de desaminação, exemplificado na imagem acima, em que 
uma citosina é desaminada – perde o seu grupo amina – por ruptura de ligações, passando de 
 
 
citosina a uracilo o que, do ponto de vista genético, poderá ter algumas implicações funcionais 
dado que são dois nucleótidos totalmente diferentes. 
 
 
2. 
 
Os erros na replicação podem advir de erros não corrigidos nem pela DNA polimerase(proofreading) nem pelo DNA Mismatch Repair. 
 
Assim, em casos de modificações não corrigidas, figura abaixo, no momento da replicação 
surgirão duas novas duplas cadeias, sendo que uma possuirá a mutação e a outra não. Neste 
caso específico vemos uma citosina desaminada (que originou um uracilo) levando a que uma 
das novas duplas cadeias contenha a mutação relativa à desaminação da citosina, 
emparelhando-se ainda com o nucleótido correspondente, sendo este diferente do que 
figurava na cadeia não mutada. Podemos ver que o par de bases correcto seria C-G, enquanto 
que a cadeia mutada possui U-A. 
 
 
3. 
 
Um dos factores mutagénicos conhecidos é a Radiação Ultra Violeta. A incidência desta 
radiação sobre as células da pele, por exemplo, faz com que se estabeleçam ligações 
covalentes entre timinas adjacentes. (figura abaixo) 
 
 
 
 
Sabe-se que o fumo do cigarro também altera ligações químicas das moléculas e entre 
moléculas, sendo portanto um agente mutagénico. 
 
 
 
 
Porém, se estamos tão expostos a tantos factores adversos, se ocorrem tantos erros nas 
ligações e estruturas das biomoléculas constituintes do nosso organismo, por que razão não 
sofremos mais cancros? 
 
Porque temos um eficaz sistema de reparação constituído por um conjunto de proteínas. 
 
Este sistema detecta falhas de complementaridade causadas pelos três tópicos do início. Esta 
falha de complementaridade, na prática, traduz-se num aumento da distância entre os 
nucleótidos mal emparelhados. 
 
Todavia, de vez em quando algumas alterações escapam ao sistema, não sendo então 
corrigidas e dando origem a mutações permanentes, problemáticas ou não. 
 
O mais frequente é que as alterações que o genoma sofre não surtam qualquer efeito negativo 
no funcionamento do organismo, já que a maioria do nosso genoma não é responsável pela 
codificação de proteínas. 
Assim, uma mutação que seja problemática é aquela que incide sobre uma sequência 
codificante. 
 
Resta só referir que existem mutações em sequências codificantes que não representam 
qualquer problemática funcional, sendo contudo uma situação muito mais rara, visto dever-se 
somente a algumas propriedades do código genético: redundância e pouca especificidade do 
último nucleótido de um codão (matéria de 11º ano). 
 
Há contudo casos de mutações que induzem doenças (neste caso, alteração de um nucleótido 
traduz-se em anemia falsiforme): 
 
 
 
Sabe-se ainda que doenças genéticas, 
associadas a erros que escapam à reparação 
e que estão nas células da linha germinal, são 
passadas à descendência. Tomam então a 
classificação de doenças hereditárias. 
 
As alterações graves nas células somáticas 
(todas as células menos as sexuais) não são 
transmitidas à descendência, sendo que essas 
alterações se traduzem quase sempre no 
surgimento de cancro. 
 
Sabemos que a incidência de cancro aumenta 
com a idade devido a: 
 
 
 
- quanto mais vezes as células se replicam, maior a probabilidade de ocorrerem erros na 
replicação 
- estarmos mais tempo expostos a factores mutagénicos 
 
Estes dois parâmetros levam a uma acumulação sucessiva de erros, alterações. 
 
O aumento da incidência de cancro com o aumento da idade é traduzido por uma curva deste 
tipo: 
 
 
 
Por que razão a curva é exponencial? 
 
Porque as células cancerígenas progridem e multiplicam-se não de uma forma controlada 
como as células não câncerígenas, mas sim de uma forma exponencial. 
 
Para que uma célula passe a ser cancerígena tem que atingir o chamado limite crítico: 
momento a partir do qual foram acumuladas as mutações suficientes para que uma célula 
normal adquira características próprias de um cancro, entre elas a sua multiplicação 
descontrolada. 
 
Caso existam mutações no gene que codifica o sistema de DNA Repair (proofreading + 
mismatch) é aumentada a probabilidade de se fixarem mutações no genoma – erros que 
surgiram e não foram reparados – atingindo-se mais facilmente o limite crítico e, portanto, 
aumentando a probabilidade de incidência de cancro. 
 
Se tal mutação ocorrer numa célula da linha germinativa o descendente terá uma taxa de 
mutações superior à de um indivíduo normal e, assim, uma maior probabilidade de sofrer 
cancro. (caso de cancro hereditário) 
 
 
B.Vírus (caso específico do vírus HIV) 
 
 
 
 
As proteínas da superfície da membrana conferem especificidade ao vírus. 
As proteínas intracelulares são a Transcriptase Reversa e uma Protease. Esta última é 
indispensável à fase final da formação de um novo vírus. Todas as restantes proteínas de que o 
vírus necessita para a sua proliferação vai buscá-las à célula hospedeira, razão pela qual o vírus 
precisa de um hospedeiro para sobreviver. 
 
A medicina tem caminhado no sentido de evitar infecções virais. Já se conceberam alguns 
inibidores: 
 
- capazes de “esconder” as proteínas da superfície do vírus, impedindo-o de ser reconhecido 
pela célula hospedeira 
- capazes de inibir a fusão do vírus com a membrana da célula hospedeira 
- inibidores da Transcriptase Reversa 
- inibidores da Protease (a que torna os vírus virulentos, pois intervém na sua maturação) 
 
 
Exemplo específico de um inibidor da proliferação do vírus HIV: 
 
AZT (análogo da timina, não sendo 100% igual) 
 
 
 
A alteração (N3 em vez de OH) vai impedir ou travar a elongação de uma cadeia replicada ou 
transcrita, já que não é possível estabelecer-se uma ligação entre a extremidade N3 e o 
nucleótido seguinte. 
 
Contudo, a introdução do AZT pode afectar o funcionamento das outras células saudáveis do 
organismo. 
 
Apesar disso, ao contrário da T. Reversa – que parece preferir o AZT à timina – a DNA 
polimerase não se deixa “enganar” pelo AZT. 
 
 
 
Assim trava-se a proliferação da infecção, já que não se forma cDNA. 
 
 
 
 
Mutabilidade dos Vírus 
 
Ao contrário da DNA polimerase, que evoluiu no sentido de não cometer erros na replicação 
(um erro em cada 107 nucleótidos transcritos), a T. Reversa evoluiu no sentido oposto: um erro 
em cada 105 nucleótidos transcritos. 
 
Genoma do HIV: 104 nucleótidos 
HIV replica-se 109 a 1010 vezes por dia. 
Ou seja, todos os nucleótidos do genoma podem ser mutados cerca de 104 vezes por dia. 
 
É esta característica que confere uma grande mutabilidade aos vírus, sendo também ela que 
resulta no acumular de mutações que lhes permitem resistir aos factores adversos do exterior. 
 
 
Aula 11 
 
A. Alterações no genoma 
B. Lesões nas duplas cadeias e respectiva reparação 
 
 
A. Alterações no genoma 
 
Como já foi dito anteriormente, as cópias feitas pela Transcriptase Reversa têm muito mais 
erros que as copias feitas pela DNA polimerase. 
 
Quais as consequências das mutações nos vírus? 
 
As mutações no geral dão origem a organismos viáveis e a organismos não viáveis. 
Como os vírus têm um genoma muito “compacto” ou “minimalista”, como dizem os 
apontamentos do Pedro, o seu genoma codifica essencialmente as proteínas indispensáveis à 
sua sobrevivência. É portanto um genoma onde abundam substancialmente as regiões 
codificantes, ou seja, associadas à produção de proteínas. 
 
Por esta razão, as inúmeras mutações que o genoma dos vírus sofre têm como consequência o 
surgimento de muitos vírus não viáveis que acabam por morrer e nunca proliferar. Para 
contrabalançar esta perda enorme, os vírus multiplicam-se imenso para que, por oposição aos 
muitos vírus que não são viáveis, surjam uns, ainda que poucos, capazes de proliferar. 
 
Por oposição, como as nossascélulas não se dividem muito nós não nos podemos dar ao 
“luxo” de sofrer tantas mutações. 
 
 
No meio das muitas mutações que os vírus sofrem, é muito provável que surjam mutações que 
conferem resistência a alguns medicamentos (atenção que a probabilidade de essas mutações 
ocorrerem não aumenta nem diminui na presença do dito medicamento, é puro acaso. A 
presença do medicamento só influencia a selecção positiva dos vírus resistentes, bem como a 
selecção negativa dos vírus não resistentes). Por esta razão é muito frequente que hoje em dia 
se usem “cocktails de drogas” no tratamento de infecções virais, já que é muito menos 
provável que surja uma variante do vírus resistente a todas as drogas simultaneamente. 
 
Porém, uma maior virulência não tem que estar associada unicamente à resistência a 
determinado medicamento: caso uma pessoa não esteja a ser medicada e caso continue 
infectada, isso significa que o vírus em questão está mais virulento, já que tem resistido à 
acção do sistema imunitário. 
 
 
Sabe-se ainda que alguns metabolitos celulares, como o oxigénio reactivo, são produtos 
químicos que podem atacar o nosso DNA. (por isso é que há quem tome os “anti-oxidantes”). 
 
 
Esta frase introduz o tema que se segue: 
 
 
B. Lesões nas duplas cadeias e respectiva reparação 
 
As lesões ou quebras nas duplas cadeias de DNA são particularmente perigosas porque não 
deixam qualquer porção de template intacta para que possa ocorrer uma correcta reparação. 
Como se se deixassem duas cadeias por reparar o risco de fragmentação de cromossomas 
seria altíssimo, existem (pelo menos) dois tipos de reparação que podem entrar em acção 
numa situação deste tipo. 
 
 
“Reparação Rápida” 
 
Consiste na simples união das duas cadeias, novamente. Porém, o corte provocado pela lesão 
representa um ponto de entrada para nucleases, o que resulta na eliminação e perda de certas 
quantidades de material genético (delecções). Assim, quando as duas cadeias de DNA voltam a 
ser unidas, não terá sido respeitada a “fidelidade” da informação genética previamente 
contida nessa cadeia. Assim se vê na imagem abaixo. 
 
ESSENTIAL 6-27 
 
 
 
Recombinação Homóloga ou Crossing-over 
 
Este processo consiste na troca de material genético 
entre cromossomas homólogos (cromossomas que 
codificam as mesmas características tendo contudo 
proveniências diferentes: materna e paterna). 
 
Como o nosso genoma apresenta muitas sequências 
repetidas ao longo de todos os nossos cromossomas, 
grande parte do nosso genoma é homólogo entre si, 
pelo que é possível recorrer à recombinação homóloga 
para a reparação de lesões nas duplas cadeias. 
 
Este processo está representado na imagem seguinte: 
 
 
Essencialmente, após a lesão na dupla cadeia, umas 
nucleases encarregam-se da digestão das 
extremidades do corte de cada uma das cadeias 
simples. 
 
 
Com o auxílio de enzimas, uma das cadeias simples “invade” um par de homólogos formando 
pares de bases com a sua cadeia complementar. É criado um “branch point”, local onde uma 
das cadeias quebradas se cruza com a cadeia molde sua homóloga. A cadeia de DNA quebrada 
é reparada pela repair DNA polimerase, usando o critério de complementaridade de bases. 
Enquanto decorre a elongação, o “branch point” migra ao longo da cadeia. Por fim, a síntese 
de novo DNA continua, terminando na ligação das duas cadeias quebradas formando uma 
dupla cadeia intacta, deixando também intacta a cadeia que lhe serviu de molde. 
Através deste processo não há risco de perda de informação genética! 
 
 
Porém, o crossing-over também pode estar na origem de erros que levam ao aparecimento de 
doenças genéticas. (relembrar a imagem do cariótipo humano onde havia um cromossoma 
que tinha um bocado a mais, pertencente a um outro que estava notoriamente pequeno 
demais!) 
 
 
Aula 12 
 
Imunologia 
 
A. As imunoglobulinas 
B. Paradoxo de Landsteiner e Teoria da Selecção Clonal 
C. Como é que se atinge tamanha diversidade? 
D. Caso Clínico 
 
 
A. Imunoglobulinas 
 
Os milhões de anticorpos que possuímos diferem muito entre si. Possuem uma região 
constante (base do Y) e duas regiões variáveis (braços do Y). 
 
 
São estas regiões variáveis que conferem especificidade aos anticorpos, ou seja, permitem que 
certo anticorpo se associe a certo antigénio, diminuindo os efeitos negativos desses agentes 
estranhos. 
 
 
 
 
 
Estas regiões variáveis perduram em anticorpos que, depois da infecção, se mantêm no nosso 
organismo. Isto possibilita a tão importante “memória imunitária” que, por sua vez, permite 
que se dê uma resposta imunitária mais rápida e eficiente no momento do contacto com um 
antigénio ao qual o organismo já reagira. 
 
Uma molécula de região variável tem sempre duas cadeias, sendo que um anticorpo tem 
sempre duas regiões variáveis. 
 
 
 
 
 
Imunoglobulinas 
 
 
 
 
 
 
 
Os anticorpos tanto podem circular livremente no plasma, depois de segregados, como podem 
estar associados às membranas dos linfócitos T e B, tal como está esquematizado acima, 
funcionando como receptores de antigénios. 
 
 
 
 
B. Paradoxo de Landsteiner e Teoria da Selecção Clonal 
 
 
A partir de experiências em coelhos, Landsteiner apercebeu-se de uma característica muito 
importante do Sistema Imunitário (S.I.). 
Ao sujeitar os coelhos ao contacto com moléculas sintetizadas em laboratório, que não 
existissem na natureza, podiam observar-se reacções imunológicas. Ou seja, o coelho reagia a 
todos e quaisquer agentes estranhos, ainda que nunca tivesse estado na sua presença 
anteriormente. 
 
Receptores de células T 
Receptores de células B 
Regiões variáveis: alfa 
e beta ou gama e delta 
Regiões variáveis: 
cadeia pesada e cadeia 
leve 
 
 
Estendendo estes conhecimentos aos restantes seres vivos (mamíferos, se não me engano…) 
pôde concluir-se que o S.I., ao contrário de muitos outros sistemas funcionais, tem um 
domínio de competência molecular universal, completo, “open-ended”. O S.I., na sua 
condição natural, reage perante tudo o que é estranho e que entra em contacto com o 
organismo. 
 
Agora torna-se necessário enquadrar a dinâmica do nosso S.I. numa perspectiva Darwinista: 
 
Quando somos infectados por um novo vírus ou por uma nova bactéria, por exemplo, não são 
produzidos anticorpos de raiz contra essa ameaça. Pelo contrário, são seleccionados os 
anticorpos já existentes que se revelam capazes de combater os efeitos nefastos do antigénio. 
Ou seja, são seleccionados positivamente os anticorpos aptos para “lutar” contra a nova 
ameaça e seleccionados negativamente aqueles que, naquele momento, são inúteis. 
 
Com isto se conclui que o S.I. beneficia de uma grande diversidade! 
 
Nota: nunca associar a dinâmica do sistema imunitário a uma perspectiva Lamarckista. O 
nosso S.I. não se “adapta” às ameaças do exterior que entram em contacto com o organismo. 
(lei do uso e do desuso) 
 
 
Nota-se então que toda esta diversidade de anticorpos, capazes de desempenhar uma 
resposta imunitária pronta e eficiente, consiste numa estratégia de sobrevivência. A maioria 
dos agentes patogénicos multiplica-se a uma velocidade incrível, podendo atingir ciclos de 
duplicação de 20 minutos. Caso fosse preciso, para cada nova ameaça, desencadear um 
processo de produção de anticorpos adequados desde a sua raiz, essa seria a causa da nossa 
extinção. 
 
Assim, temos que a Teoria da Selecção Clonal é aquela que diz que, a cada momento, temos 
linfócitos (portadores de anticorpos, os receptoresmembranares) no nosso organismo a serem 
seleccionados e consequentemente activados, consoante contribuam ou não para a defesa do 
organismo perante a ameaça sentida nesse momento. 
 
“A diversidade é não finalista como solução do desconhecido.” 
 
 
 
 
C. Como é que se atinge tamanha diversidade? 
 
O nosso genoma é composto por menos de 105 e são necessários 1012 diferentes tipos de 
receptores de células B e T. (VRM’s: variable region molecules, ou seja, proteínas de regiões 
variáveis) 
 
O splicing permite muitas combinações, mas ainda assim não é suficiente para explicar uma 
diversidade 7 potências acima da ordem de grandeza do nosso genoma. 
 
Como é que tão “poucos” genes produzem tantas proteínas de regiões variáveis? 
 
Os nossos genes que codificam células B e T são capazes de “pegar” em fragmentos de genes e 
recombiná-los. 
 
A totalidade da mensagem genética está fragmentada e pode ser recombinada, dando origem 
a 106 possibilidades de variações. 
 
A isto chama-se recombinação somática, à capacidade de células não sexuais procederem a 
uma recombinação genética que está na origem de uma grande quantidade de possíveis 
variações, não envolvendo os processos “comuns” de recombinação: meiose, crossing over. 
 
 
 
Gene propriamente dito, depois de recombinação somática. 
 
 
A B 
C 
D E F 
A, B, C, D, E e F são fragmentos de genes. 
B D F 
RAG RAG 
 
 
Tal como esta recombinação poderiam ter surgido muitas outras. Não esquecer que este 
exemplo tem seis fragmentos; no nosso genoma encontramos muitos muitos mais. 
Desta forma, nos seis diferentes locus onde há recombinação somática (cadeia pesada, cadeia 
leve, cadeia alfa, gama, beta e delta) o genoma de uma célula B ou T é modificado, ficando 
diferente de qualquer outra célula B ou T. 
 
Depois deste “corte e costura” os genes ficam funcionais. Para que tal aconteça, unem-se três 
diferentes tipos de fragmentos que formam uma unidade denominada VDJ. Os fragmentos 
que a constituem são um “promotor”, um “peptide leader” e um “enhancer”. 
 
 
Mas como é que garantimos que este rearranjo só ocorre nestas células e não atinge as 
restantes células do nosso organismo? 
 
Este rearranjo específico é mediado por umas certas enzimas, umas endonucleases, de nome 
RAG-1 e RAG-2, que estão presentes apenas nas células B e T. 
Sabendo então que cada um dos fragmentos possui um local de restrição para uma enzima, 
torna-se fácil compreender que eles serão então clivados e posteriormente unidos de forma a 
criar o gene funcional. 
 
Os fragmentos de DNA que não são usados para a “compilação” de certo gene são rejeitados e 
excluídos sob a forma de uma molécula circular. Esta molécula, por se assemelhar a um 
plasmídeo (corpo estranho num organismo eucariota) é prontamente degradada. Por esta 
razão, a recombinação de cada célula é irreversível. 
 
Nota: Nós recebemos, dos nossos progenitores, os fragmentos génicos ainda por recombinar. 
A recombinação dá-se depois ao nível do novo indivíduo. 
 
 
Contudo, tínhamos visto que a recombinação somática é responsável por apenas 106 das 
variações necessárias. 
 O resto das variações necessárias (para perfazer as 1012 variações) deve-se à inclusão de 
nucleótidos entre os fragmentos de DNA, entre os fragmentos VDJ. 
Entre as zonas de junção dos fragmentos são colocados nucleótidos, aleatoriamente, através 
da intervenção da enzima TdT. 
 
 
 
 
 
Este processo aumenta imenso a diversidade e variedade de regiões variáveis produzidas, 
aumentando também a especificidade das mesmas. 
 
Para que o gene seja funcional, convém que os nucleótidos adicionados se arranjem em 
grupos de três, pois de outro modo não poderão ser lidos correctamente nem sintetizam 
proteínas funcionais. 
 
Porém, convém ter em mente que o mais frequente no nosso sistema imunitário é a morte 
das células B e T, por não se adaptarem ou por não preencherem os “requisitos” necessários. 
Resta dizer que apenas 5% das células produzidas têm as condições necessárias para 
sobreviverem e serem úteis ao organismo. Isto dá-nos uma pequena ideia da quantidade de 
células B e T que, no total, são criadas. 
 
 
Sistematizando, 
 
 
Origem da Diversidade: 
 
1. Diversidade de combinação (1 proteína codificada por 5 segmentos génicos) 
2. Diversidade de combinação (10-100 versões de cada gene) 
3. Diversidade de junções (adição de nucleótidos às zonas de junção) 
 
 
D. Caso Clínico 
VDJ VDJ nucleótidos 
TdT 
TdT 
 
 
 
Um bebé de um mês de idade, filho de primos direitos – ou seja, com maior propensão para 
homozigotias recessivas responsáveis por patologias – surge com inflamações na pele, 
conjuntivite, pus nos olhos e orelhas. 
 
Depois de feitos os exames necessárias, apura-se que está infectado com Estafilococus e 
Cândida albicans. 
Através de análises ao sangue observam-se valores muito baixos de certas imunoglobulinas 
(IgG), bem como apenas 6% de Linfócitos, sendo que se detectou uma total ausência de 
células B. 
 
Pôde concluir-se que se tratava de um problema imunológico. 
 
Testou-se a eficiência da enzima RAG e apenas 20% da eficácia pôde ser verificada. Concluiu-
se então que o bebé teria uma mutação no gene codificante da enzima RAG, o que teria como 
consequência a síntese de uma enzima não funcional. Por esta razão não eram feitos os 
rearranjos entre fragmentos, não sendo produzidos linfócitos activos. 
 
Para solucionar o problema, o bebé necessitou se um transplante de medula óssea, já que a 
partir da medula se obtêm todos os precursores hematopoiéticos. 
 
Nota: a partir de uma célula estaminal hematopoiética da medula gera-se um Sistema 
Imunitário completo, tal como está representado abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aula 13 
 
 
Desenvolvimento de Células B 
 
Como é que as células B se diferenciam? 
 
Iniciam a sua vida como precursores hematopoiéticos, seguindo-se depois uma quantidade de 
processos que as fazem tomar a classificação de células B. 
 
As células B estão directamente ligadas a um tipo de imunidade específica, a imunidade 
mediada por anticorpos. Estas células, depois de activadas, diferenciam-se e tornam-se 
plasmócitos, capazes de produzir anticorpos específicos para certo antigénio. 
 
Sabemos então que a alteração do “reportório da proteína”, a expressão génica que passa 
pelas alterações irreversíveis no fenótipo celular, ou seja, o aparecimento de marcadores de 
superfície, fazem de uma célula B uma célula totalmente diferente de qualquer outra. 
 
Esses receptores de superfície fazem a transmissão de informação até ao núcleo da célula, 
sendo portanto factores de transcrição, os quais desempenham um papel decisivo nas 
cascadas de fosforilação que permitem a transdução de sinais. 
 
 
Falando agora mais concretamente da maturação das células B: 
 
Toda a maturação decorre na medula. 
Como é que a célula B produz os anticorpos? 
 
O estado natural da célula B (e da célula T) é o repouso. Os receptores da célula B ficam à 
superfície e à espera da chegada de antigénios. 
 
No momento em que há uma alteração conformacional da molécula, por ligação do antigénio 
ao receptor, inicia-se uma cascata de fosforilação e é transmitida a “informação de activação” 
da célula. 
Temos então uma célula B activada. 
 
 
Neste momento o mRNA da proteína que codifica os receptores de superfície deixa de ter o 
“endereço” para a membrana passando a ter o “endereço” para o exterior. A célula B 
transforma-se numa fábrica de produção de anticorpos. 
 
Mas como é quegeramos as células B? 
Como já foi dito antes, a partir de precursores hematopoiéticos. 
Esses precursores vão sofrendo diferentes processos de diferenciação, agrupando-se em 
quatro diferentes fases: 
- f. hematopoiética 
- f. pró-B 
- f. pré-B 
- B 
 
Fase hematopoiética 
A célula ainda é pluripontente, não sendo portanto diferenciada nem possuindo ainda 
rearranjos VDJ. 
 
Fase pró-B: 
Iniciaram-se os rearranjos na cadeia pesada. Falta-lhe adquirir um receptor completo (cadeia 
pesada + cadeia leve). 
 
Fase pré-B: 
Acabam os rearranjos na cadeia pesada. A proteína surge à superfície da célula. (ter em 
atenção que a imunoglobulina que acaba de surgir à superfície da célula só tem uma cadeia e 
não duas; assunto tratado mais à frente) 
 
Fase B: 
Dão-se os rearranjos na cadeia leve e dá-se por finda a diferenciação da célula B antes da 
activação. (depois da activação ocorrem outros processos de diferenciação) 
 
Então se na fase pré-B a proteína vem para a superfície, apesar de estar numa forma instável, 
como é que a natureza resolve este problema? 
 
 
 
 
Temos genes no nosso genoma que codificam as proteínas VpréB e λ5, as quais têm afinidade 
para dimerizar com a cadeia pesada, conferindo estabilidade estrutural ao receptor 
membranar. Assim ele pode ser enviado para a membrana e aguardar a chegada da cadeia 
leve. É este receptor que envia sinais ao núcleo da célula e que a faz progredir na sua evolução 
e especialização. 
 
Mas por que razão é que, evolutivamente, se preferiu que a célula tenha primeiro uma 
molécula “incompleta” na sua superfície e não logo as duas perfeitamente estáveis? 
Optando por esta estratégia a cadeia leve só surge se a cadeia pesada emitir sinais e se estiver 
perfeita, de acordo com as necessidades da célula. Este processo permite uma melhor gestão 
energética, pois não existirá dispêndio de energia para criar uma cadeia leve se a pesada não 
estiver ok. 
 
Isto constitui então um checkpoint, um ponto de verificação do processo de diferenciação da 
célula B. 
Só se possuir cadeia pesada é que prossegue, sendo que depois só continua o processo se 
possuir cadeia leve também. Caso um dos dois processos não se verifique a célula morre por 
apoptose. 
 
Sabemos que é o mais frequente, já que apenas 5% do total de células que iniciam 
diferenciação chegam a células B. 
 
VpréB 
λ5 
 
 
 
 
 
Caso Clínico: 
 
Alterações no enzima BTK. 
BTK (tirosina cinase) é uma cinase que traduz os sinais do pré-BCR e BCR. 
Por alterações no enzima deixa de ocorrer transmição de sinal para o núcleo da célula, logo, 
não há maturação das células B. 
 
Indicadores clínicos: níveis muito baixos de anticorpos no sangue. 
 
Esta doença toma o nome de Agamalobulinemia e é uma doença recessiva ligada ao 
cromossoma X. É raro encontrar mulheres doentes, pois para que tal aconteça elas têm que 
ser homozigóticas recessivas. Isto significa que o seu pai seria fenotipicamente doente, 
estando então a transmitir conscientemente a doença à descendência. 
 
 
Mudanças ao nível do genoma SÓ nas células B e SÓ depois de activação 
 
1. Hipermutação Somática 
2. Mudança de Classe 
 
 
 
 
1. Hipermutação somática 
 
Baseia-se em mutações nos nucleótidos ao nível das regiões variáveis e decide a que antigénio 
se liga o receptor. 
Tem como principal objectivo o aperfeiçoamento da resposta imunitária, a maturação da 
afinidade. Desta forma é possível o receptor tornar-se cada vez mais homólogo, mais afim do 
antigénio, tendo ainda em conta que quanto mais afim do antigénio o receptor estiver, mais 
fortemente o sinal é transmitido para o interior da célula, maior a proliferação da célula B, 
maior a eficiência e eficácia da resposta imunitária. 
 
Estas mutações são introduzidas por um enzima, a AID. 
Sendo que estas mutações não têm objectivo, são aleatórias, só persistem as que são 
seleccionadas positivamente. 
Dentro da diversidade há sempre a selecção do que é mais eficaz. 
 
2. Mudança de Classe 
 
Esta mudança dá-se ao nível das regiões constantes e decide o que é que o anticorpo faz com 
o antigénio. Existem 5 diferentes tipos de regiões constantes, sendo que cada uma tem uma 
função distinta. 
 
 
 
 
 
Retira-se a porção de gene que não interessa, fazendo este “looping”. Desta forma ir-se-ão 
juntar aos fragmentos VDJ (a cinzento) os fragmentos génicos que codificam o tipo de 
imunoglobulina pretendida 
Legenda das cores do esquema: 
 
 
Assim temos os segmentos de região variável junto dos segmentos de região constante. 
 
 
Caso Clínico: 
 
Ratinho knockout sem enzima AID. 
Revelou na sua circulação apenas anticorpos IgM, todos iguais. 
Sofria então de Síndrome Hiper IgM, provocada por uma mutação no cromossoma 12, dando 
origem a uma doença autossómica recessiva 
IgM IgD IgG3 IgG1 IgG2b Ig2a IgE IgA 
 
 
 
Daqui se concluiu que a AID contribui também para a mudança de classe, na medida em que 
retira grupos amina, aplicando-se neste caso à remoção dos fragmentos génicos que codificam 
outros tipos de Ig das quais a célula não necessita. 
Neste caso patológico o ratinho só apresentava IgM pois com a ausência de AID funcional o 
looping não era feito e o fragmento génico que ficava adjacente aos fragmentos VDJ era o 
fragmento respeitante à IgM. 
Soube-se então que antes da mudança de classe todas as imunoglobulinas estão preparadas 
para serem IgM’s. 
 
 
Nota: Existem várias proteínas que estão na superfície das células B que têm correspondência 
com as diferentes fases do desenvolvimento celular. Assim, fazendo uma análise das proteínas 
de superfície de certa célula consegue determinar-se qual a fase de evolução em que está. 
 
 
 
 
Aula 14 
Módulo I - Imunologia 
20 de Novembro 
 
 
 
Células T constituem a peça central na Imunidade Celular (ou mediada por células). 
 
Existem 2 tipos de células T: 
-Células T helpers: Têm como função “matar” outras células. 
-Células T citotóxicas: Têm como função, secretar citosinas para interagirem com os 
Macrófagos ou para “ajudarem” as células B a produzir anticorpos. 
 
 
As Células T têm um receptor específico que as torna 
T. (alfa+beta ou delta+gama), existindo 4 lócus 
genéticos para o receptor da célula. 
 
As células T possuem fragmentos VDJ e ainda o 
processo de recombinação somática como acontece 
nas células B. 
 
“As células T maturam no timo e não na medula, 
porque a medula não dá os sinais necessários para 
que os precursores hematopoiéticos se transformem 
em células T.” 
 
 
Esquema: 
Inter-leucina 7  Recebida pelos receptores IL-7 (R) 
dos precursores  Determina que as células, assim 
marcadas, vão ser linfócitos T. 
 
Função do Complexo Célula-Receptor 
 
 
 
O complexo célula-receptor é completado por moléculas (CD3-marcador essencial) que dão 
para o interior da célula e que são ricos em citosina ou tirosina, o que permite a fosforilação. É 
aí que se inicia a “Cascata de Fosforilação”, responsável pela transmissão de um sinal para o 
interior da célula. 
 
Foxn1  Factor de transcrição para as células epiteliais 
 
O que se verifica na ausência de Foxn1? 
 
“Sem este factor as células ficam bloqueadas na diferenciação celular.” 
 
Uma pessoa que sofra uma mutação neste gene não terá proteína funcional para formar o 
epitélio do timo, nem da pele, pelo que não há pêlo nestes doentes. Não existindo timo, 
consequentementeo doente não possuirá células T. 
 
Doença resultante de mutação do gene que codifica Foxn1 
 
SCID:severe combined imune deficiency: 
Na posição 792 do gene Foxn1 há um codão STOP (TGA) em vez de um CGA. 
Devido à presença do codão stop, a transcrição é interrompida e portanto deixa de se formar 
proteína funcional – isto se o doente for homozigótico para a mutação. Se for heterozigótico, 
tendo só um alelo bom consegue ter timo à mesma. A quantidade de proteína produzida por 
um alelo saudável, apesar de inferior quando na presença de dois aleos saudáveis, é suficiente 
para a vida de um ser humano. 
 
Terapia para estes casos: *Como o problema não tem que ver com a medula, 
 um transplante da mesma não iria solucionar o problema. 
 
É necessário um transplante de timo. Para que o transplante seja bem sucedido é preciso: Em 
1º lugar, arranjar um orgão compatível total ou parcialmente com o dador; Em 2º lugar, 
colocar o órgão em cultura num meio que elimina as células T lá existentes, a fim de que as 
células do enxerto não rejeitem o hospedeiro; Em 3º e último lugar, realiza-se um transplante 
de timo e implanta-se o epitélio do timo na coxa por ser uma zona de fácil acesso – mais do 
que à cavidade torácica – e por ser muito irrigada. 
 
Saudável Doente 
 
 
Resultados: As CD4 progridem bem, as CD8 nem por isso, mas ainda assim é um sucesso. 
*As CD8 não recuperam pois necessitam de sinais específios vindos do próprio organismo do timo, isto nesta situação só poderia 
hipoteticamente acontecer caso o timo do dador fosse 100% compativel com o organismo do receptor, algo que nunca se verifica. 
 
Importância do Timo: Maturação das células T 
 
Pró T Pré T T Final (Muito semelhante com a maturação das células B) 
 
A importância da Inter-leucina 7: 
 
A proteína Inter-leucina 7 (IL 7) é um factor de crescimento das células T. O gene que a codifica 
está presente no cromossoma X. Esta hormona é produzida pelas células epiteliais. 
A IL 7 serve como já vimos, para transmitir sinais muito importantes aos precursores 
hematopoiéticos que têm o receptor específico (IL 7 (R)). 
 
X-linked Severe combined Imunodeficiency 
Na ausência de receptores de IL7, existe um bloqueio na diferenciação das células T. 
 
Terapia para células que não apresentem os receptores IL-7 (R): 
 
Se os precursores hematopoiéticos não tiverem os receptores, já podemos, desta vez, usar 
transplante de medula óssea para solucionar o problema. 
 
Fases de Maturação células T: 
 
Pró TCR: 
 
 
 
 
 
 
 
Pré TCR: 1º Checkpoint 
Dão-se rearranjos assíncronos (não são simultâneos nem sincronizados) 
 
1ª fase – Ocorre a formação da primeira cadeia, convencionalmente a cadeia beta, como 
resultado destes rearranjos. Temos assim, então um homodímero. 
Os homodímeros não são muito estáveis, portanto para lhes conferir estabilidade e verificar se 
a cadeia beta se formou em condições junta-se-lhes uma proteína, de seu nome pTalfa (P de 
pré, T de TCR, alfa de cadeia alfa), que se vai ligar à superficie à cadeia beta. Se a cadeia beta 
estiver bem, a proteína envia sinais para o núcleo da célula para gerar cadeia alfa o concluir 
TCR. 
 
Neste ponto, tal como na medula, a maioria das células estão “condenadas à morte”. O 
processo é aleatório, ou seja, não produz uma grande quantidade funcional, pois produz todas 
 
 
as combinações possíveis, ocorrendo portanto muitos erros. Mas só desta forma, é que se 
torna eficaz. Cobrindo todas as possibilidades numa 1ª fase, e submetendo-se à selecção 
natural numa 2ª fase, torna-se possível produzir conjuntos de células T que melhor se vão 
adequar aos nossos problemas e necessidades. Por outro lado, estas modificações aleatórias 
tornam desnecessário a existência de um genoma exageradamente grande e de um corpo 
muito maior para o armazenar. 
 
TCR Final: 2º Checkpoint 
 
“Ligação à MHC (proteína que apresenta fragmentos antigénicos às células efectoras da 
resposta imunitária)” 
 
As moléculas de MHC são carregadas no retículo endoplasmático e põem nas superfícies das 
células, pequenas amostras de todo o seu conteúdo (marcadores), para que as celúlas T 
reconheçam quais são as celúlas infectadas. Caso contrário, as células T teriam que “entrar” 
na célula para saber se ela estava infectada ou não e, aí, matá-la-íam necessariamente. 
 
 
 
Aula 15 
 
1ª Aula sobre Citoesqueleto 
 
A. Introdução ao Citoesqueleto 
B. Filamentos de Actina 
 
A. Introdução ao Citoesqueleto 
 
O citoesqueleto define-se como “um conjunto de estruturas filamentosas, de natureza 
proteica, formando uma rede dinâmica altamente complexa e interdependente”. 
Sabemos então que o citoesqueleto é muito dinâmico, imagem que contraria a ideia associada 
a um ”esqueleto” normal, embora tenha uma função estrutural. 
 
O citoesqueleto é então constituído por três diferentes tipos de filamentos: 
- Filamentos de actina 
- Filamentos intermédios 
- Microtúbulos 
 
Filamentos de Actina: 
São os filamentos mais finos com uma dimensão de cerca de 7 nanómetros. Tem principais 
funções nas células epiteliais e em células migratórias. 
Estes filamentos estão envolvidos na geração de força e na mudança da forma das células, 
bem como no movimento celular. 
 
Filamentos Intermédios: 
Apresentam espessura média. Estão normalmente distribuídos por toda a célula, tanto em 
células migratórias como em células epiteliais. 
Estão fortemente envolvidos na resistência celular e na elasticidade celular. 
 
Microtúbulos: 
Têm maior espessura que ambos os anteriores e formam um tubo, tal como o nome indica. 
Organizam-se a partir do centro organizador do microtúbulo até às extremidades da célula. 
Fortemente ligados ao transporte intracelular. 
 
 
 
 
B. Filamentos de Actina 
Os filamentos de actina estão espalhados por toda a célula, localizando-se contudo em 
diferentes locais consoante a funcionalidade da célula ou fase do ciclo celular. 
Nas células epiteliais os filamentos tendem a localizar-se na zona apical da célula, em 
microvilosidades (microvilli) (A); noutras células estes filamentos podem conjugar-se em feixes 
contrácteis que, em conjunto, actua como se fossem “músculos” da célula (B); no caso de 
células migratórias, os filamentos de actina podem estar na origem de protusões dinâmicas na 
extremidade “líder” da célula, a extremidade no sentido do movimento (C); por fim, os 
filamentos podem localizar-se no anel contráctil de uma célula em divisão (D); 
 
 
Os filamentos de actina são constituídos por monómeros de actina, como se deduz do nome, 
monómeros esses que se dispõem em hélice enrolada. Cada filamento possui uma 
extremidade positiva e uma negativa, extremidades estas que podem ser detectadas através 
de técnicas de microscopia electrónica. 
 
O filamento cresce por adição de monómeros de actina à extremidade positiva do filamento. O 
que consome mais energia, sob a forma de ATP, é activar a reacção de formação de dímeros e 
trímeros, sendo que a continuação do crescimento do filamento implica um menor gasto 
energético. 
 
 
 
Associada à adição de monómeros à extremidade positiva do filamento, está a dissociação de 
monómeros da extremidade negativa. Este mecanismo, cíclico, adopta o nome de 
Treadmilling. 
 
Podemos então observar aqui um ciclo: 
Um monómero de actina associado a uma molécula de ATP liga-se à extremidade + do 
filamento. Para que o monómero se junte ao filamento dá-se a hidrólise do ATP, ou seja, 
liberta-se um fosfato inorgânico (Pi) e os monómeros constituintes do filamento passam a 
estar associados a moléculas de ADP. Quando um monómero se dissocia da extremidade – é 
fosforilado e o ADP passa a ATP, o que permite que