Revisando genética

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Revisando genética 
Ácidos nucleicos
Responsáveis pelas informações hereditárias e controle das atividades celulares
nucleotídeos
BASE NITROGENADA: São compostas por C, H, O e N formando um anel e por este motivo, podem ser de dois tipos:
Bases Púricas ou Purinas: Possuem dois anéis de Carbono e Nitrogênio. 
Bases Pirimídicas ou pirimidinas: possuem apenas um anel de Carbono e Nitrogênio.
Principais diferenças entre dna e rna
DNA
RNA
BASES
PÚRICAS
ADENINA(A)
GUANINA(G)
ADENINA(A)
GUANINA(G)
BASES PIRIMÍDICAS
CITOSINA(C)
TIMINA(T)
CITOSINA(C)
URACILA(U)
PENTOSES
DESOXIRRIBOSE
RIBOSE
níveis de organização de um cromossomo.
I – molécula de DNA, 
II – nucleossomo, 
III – fibra cromatínica, 
IV – alça, 
V – cromossomo condensado.
Cascata de regulação
Proteínas viajam no sangue até encontrar receptor de membrana
Interações proteína-proteína e proteína-ligante regulam o metabolismo celular
Acionadas por proteínas de membrana
Reconhecem modificações no meio externo e modificam o ambiente intracelular em resposta
Anemia falciforme
A mutação homozigota (aa) de um único nucleotídeo que codifica para a cadeia B da hemoglobina faz com que a forma da hemácea seja modificada
Não há cura, transporte ineficiente de O2
Por outro lado, o heterozigoto (Aa) possui maior resistência à malária já que o Plasmodium não consegue infectar tão bem as hemáceas falciformes
Qual o tipo de tratamento que se dá à doenças genéticas?
Anemia falciforme
Anomalia
Causa
Sintomas
Anemiafalciforme
Substituição, no cromossoma 11, de umnucleótido(timina) por outro (adenina). É codificado o aminoácidovalinaem lugar do ácidoglutâmico, na hemoglobina.
Ashemácias, em forma de foice, conduzem a bloqueios na circulação sanguínea produzindo danos nos tecidos (por falta de oxigenação e nutrição) acompanhados de dores episódicas.
Divisão celular - meiose
Ocorre apenas nas células das linhagens germinativas masculinas e feminina.
Uma célula dá origem a quatro novas células com a metade do numero de cromossomos da célula inicial. 
Importância:
 variabilidade gênica (formação do gametas na reprodução sexuada) 
Meiose I
É subdividida em quatro fases:
Prófase I
Metáfase I
Anáfase I
Telófase I
Estágios: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese.
Leptóteno: Os cromossomos condensam-se e tornam-se visíveis.
Zigóteno: Ocorre a sinapse (pareamento dos cromossomos homólogos).
Paquíteno: Ocorre o crossing-over – troca de segmentos homólogos entre cromátides não-irmãs de um par de cromossomos homólogos.
DIVISÃO CELULAR
Tipos de divisão celular 
Meiose I – Prófase I
Crossing-over
Tétrada cromatídica (um par de cromossomas homólogos) formada durante a Profase I
Forma-se um quiasma entre os cromatídeos adjacentes dos cromossomas homólogos.
Ocorre quebra e troca de segmentos entre os cromatídeos.
Diplóteno: melhor visualização dos quiasmas (pontos de contato entre as cromátides)
Diacinese: os cromossomos migram para o equador da célula.
Tipos de divisão celular 
Meiose I – Prófase I
Tétrada cromatídica
Tipos de divisão celular 
Meiose I - Metafase I
Os cromossomos se posicionam na zona central da célula
Há formação da placa equatorial dupla
Anáfase I – 
Migração dos cromossomos 
Não ocorre a divisão dos centrômeros
Telófase I
Reaparecimento da carioteca e do nucléolo
Ocorre a citocinese 
Tipos de divisão celular 
Meiose II
PRÓFASE II
Desaparecimento da carioteca e do nucléolo;
Duplicação e migração dos centríolos
METÁFASE II
Os cromossomos se posicionam na zona central da célula;
Há formação da placa equatorial simples
Tipos de divisão celular 
Meiose II
ANÁFASE II
Ocorre a divisão dos centrômeros
Migração das cromátides
Tipos de divisão celular 
Meiose II
TELÓFASE II
Reaparecimento da carioteca e do nucléolo
Descondensação cromossômica
Ocorre a citocinese 
Formação de quatro células haplóides e geneticamente diferentes
Tipos de divisão celular 
Meiose II
Centríolo, centrossomo e 
organização dos microtúbulos
Microtúbulos se estendem a partir de um centro organizador de microtúbulos
O centrossomo se localiza junto ao núcleo
Durante a mitose os centrossomos formam os fusos mitóticos, responsáveis pela separação dos cromossomos nas células filhas
Mutações 
As mutações cromossômicas podem ocorrer quer em autossomas quer em cromossomas sexuais, desencadeando um conjunto de sintomas designados por síndroma.
Síndrome do “grito do gato”
Causa  deleção do braço curto de um cromomossoma 5 
Sintomas  microcefalia; atraso mental acentuado; deficiência desenvolvimento da laringe
Cri-du-chat 
 Síndrome do miado de gato
Deleção de 5p
síndrome de Down 
Alta incidência ocorre porque as mulheres já nascem com os ovócitos na prófase I da meiose I e estes só vão continuar a meiose quando a mulher atingir a maturidade sexual. 
síndrome de Marfan 
É um caso de pleiotropia, no qual o alelo que condiciona a Síndrome de Marfan influencia no surgimento das outras alterações no organismo do indivíduo. 
Sindrome de Klinefelter 
A síndrome de Klinefelter afeta homens que têm trissomia do cromossomo sexual, apresentando um X a mais: XXY. Os portadores apresentam pouca ou nenhuma produção de espermatozoides, altura acima da média, membros inferiores longos, ausência de barba e de pelos no corpo, ginecomastia (pequenas mamas) e deficiências no desenvolvimento intelectual.
Sindrome de edwards
A trissomia do cromossomo 18 pode ocorrer em homens e mulheres. Os portadores apresentam atraso mental, atraso de crescimento e, às vezes, malformação grave no coração. O crânio é alongado, a boca é pequena e o pescoço é curto. O dedo indicador é maior que os outros, e os pés têm as plantas arqueadas.
Síndrome do duplo y 47,xyy 
Frequência: 1 em cada 800 nascimentos masculinos.
Retardo mental moderado.
 Comportamento agressivo.
 Anormalidades eletroencefálicas .
 Orelhas anormais.
 Subfertilidade.
 Dedos longos.
genoma
Informação genética total carregada por uma célula ou organismo
A Informação Genética
 
Cariótipo - complemento cromossômico de cada espécie 
• Genoma 30.000 a 50.000 genes
dentro da célula embalado Cromatina
Organelas em forma de bastão – cromossomos 
Unidades de Informação Genética
Número e Morfologia 
Genes - ordem linear nos CR ocupando posição exata 
Locus
Mapa Genético - localização nos CRs
			dos genes
Característico de cada espécie
Indivíduos dentro da espécie
Criptogenética – estudo dos cromossomos, de sua estrutura e 			sua herança
Humana – Ciência Nova – 1956  TIJO e LEVAN
Técnicas para análise cromossômica 
Estabeleceram que o número normal de cromossomos humanos é 46
Cariótipo Humano
• Cromossomos condensados
Metáfase
Pró metafase
Dispersão Cromossômica - cada Cr pode ser visto com as cromátides irmãs unidas pelo centrômero
• Cromossomos - diferenciados pelo Tamanho e Localização do centrômero
• Centrômero - constrição primária dividindo o Cr em:
2 Braços
p - curto
q - longo
Estrutura dos Cromossomos Humanos
Cromossomos – longa molécula bifilamentar e linear da DNA
Moléculas complexo com proteínas cromossômicas básicas, as histonas
Proteínas não-histonicas ácidas  pouco caracterizadas mas com papel crucial no:
Estabelecimento de ambiente apropriado para o
comportamento normal dos cromossomos
Expressão dos genes
Cromatina – conjunto de DNA e proteínas
Histonas H1 – liga-se ao DNA após o nucleossomo, na região espaçadora
DNA do nucleossomo + da região espaçadora = 200 pb
Nucleossomos – compactados eles mesmos em estrutura secundária helicoidal parecendo uma fibra espessa de 30nm.
Solenóide – unidade fundamental da organização da cromatina
São compactadas em alças ligadas a intervalos de 100Kb (100.000pb)
Unidades funcionais de replicação do DNA ou de transcrição gênica, ou ambos. 
Estrutura dos Cromossomos Humanos
Molécula circular de
16,5kb (menos de 0,03% do menor cromossomo nuclear)
Genes mitocondriais  herança exclusivamente materna
Células humanas centenas de mitocôndrias, cada uma com várias copias dessas molécula circular codificando apenas algumas dezenas de genes
Embora os produtos desses genes funcionem nas mitocôndrias, deve-se destacar que a grande maioria das proteínas encontradas nelas são produtos de genes nucleares.
Cromossomo Mitocondrial
Bandas Q – coloração com quinacrina mustarda microscopia de fluorescência. Cromossomos coram-se em bandas claras e escuras 
Detecta variantes na morfologia cromossômica ou coloração, chamada heteromorfismo.
Bandas G – coloração com corante Wright. É a técnica mais usada no Brasil para coriótipos.
Bandas R – tratamento prévio com aquecimento antes da coloração. As bandas são o reverso das produzidas em G ou Q
Padrão é mais fácil para ser analisada e muito usado nos labs da Europa
Técnicas de Coloração
Bandas C – coloração específica da região centromérica de cada cromossomo e outras que tenham heterocromatina constitutiva
Heterocromatina se caracteriza por permanecer em estado condensado corando-se fortemente nas células que não se dividem
Bandas de Alta resolução – técnica de banda G para cromossomos em pró-metáfase pouco condensados
Muito útil quando se suspeita de uma pequena anomalia estrutural do cromossomo
Cromossomos em pro-metáfase revelam de 550 a 850 bds enquanto os metafásicos mostram apenas 450 bds.
Técnicas de Coloração
Alterações do material genético 
Como ocorrem
Recombinações cromossômicas ocorrem somente durante a primeira divisão meiótica. 
Recombinações gênicas iniciam-se na prófase da primeira divisão meiótica. 
Alterações cromossômicas, como as aneuploidias, podem ocorrer devido a não-disjunções tanto na primeira quanto na segunda divisão da meiose
Mutações gênicas não ocorrem somente durante as divisões celulares.
Alzheimer (D.a)
A Doença de Alzheimer (D.A.), caracterizada pelo neuropatologista alemão Alois Alzheimer em 1907, é uma afecção neurodegenerativa progressiva e irreversível de aparecimento insidioso, que acarreta perda da memória e diversos distúrbios cognitivos. As doenças de herança autossômica dominante são aquelas em que o afetado é geralmente heterozigoto para o gene dominante mutado (Aa), uma vez que o gene A é raro na população e dificilmente serão encontrados afetados com o genótipo AA. Os afetados (Aa) têm 50% de chance de ter filhos (Aa) também afetados pela doença. 
 
O padrão de herança monogênica autossômica dominante é condicionado por um único gene, não relacionado ao sexo, que se manifesta inclusive em indivíduos heterozigotos, por ser dominante. 
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Nas regiões com alta incidência de malária, os heterozigotos, resistentes à doença, têm maiores chances de sobrevivência e reprodução, produzindo mais descendentes com anemia falciforme.
A anemia falciforme é de herança autossômica recessiva
a D.A. é condicionada não apenas por fatores genéticos, mas também ambientais (além do componente genético, foram apontados, como agentes etiológicos, a toxicidade a agentes infecciosos, ao alumínio, a radicais livres de oxigênio, a aminoácidos neurotóxicos e a ocorrência de danos em microtúbulos e proteínas associadas), e apresenta heterogeneidade genética (com pelo menos cinco ou seis genes principais responsáveis, além de outros provavelmente envolvidos). 
cariotipagem
Consiste na análise numérica e estrutural dos cromossomos. É realizado pelo estudo dos cromossomos de células presentes no líquido amniótico a partir da 16 semana de gestação. 
Pode diagnosticar com segurança várias anomalias tais como as síndromes de Down, Turner, Klinefelter, Edwards, Patau, etc., além de malformações congênitas como micro, macrocefalia e anencefalia.
doença é determinada por um gene localizado no cromossomo X,
Estude a respeito