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1 Prof. Dr. Marcos Sousa 1 Genética de Microorganismos: Fungos e leveduras Prof. Dr. Marcos Sousa 2 Genética dos fungos Os fungos são eucariontes Núcleos com cromossomos lineares distintos Células podem ser haplóides ou diplóides A reprodução é realizada por mitose: Em alguns fungos => organismos multicelular => massa filamentosa c/ estruturas especializadas Em outros => clones unicelulares idênticos. Reprodução sexuada: Células diplóides => meiose => haplóides Meiose com crossing-over Prof. Dr. Marcos Sousa 3 Ascomicetos Todos os produtos haplóides de uma única célula meiótica => asco Cada produto haplóide => ascosporo O estudo de todos os ascosporos de uma única célula meiótica fornece os detalhes de todas as divisões meióticas precedentes. A levedura do pão, Saccharomyces cerevisae possui 16 cromossomos. Células haplóides fundem-se => célula diplóide => meiose => 4 ascosporos haplóides => 1 asco Análise de tétrades => Tétrades desordenadas Prof. Dr. Marcos Sousa 4 Prof. Dr. Marcos Sousa 5 Saccharomyces cerevisae Prof. Dr. Marcos Sousa 6 Neusrospora crassa Fungo multicelular Massa ramificada de filamentos haplóides => micélio Cada célula no micélio => 7 cromossomos diferentes Tipos reprodutivos opostos fundem-se => diplóide => meiose => 4 núcleos haplóides => 1 asco longo e estreito, com os ascosporos dispostos na ordem em que foram criados na meiose. Tétrades ordenadas de pares de esporos => mais informativas que as tétrades desordenadas 2 Prof. Dr. Marcos Sousa 7 Prof. Dr. Marcos Sousa 8 Neusrospora crassa Prof. Dr. Marcos Sousa 9 Detecção de ligação e mapeamento em leveduras Análise das tétrades = > detectar ligação Cruzamento de 2 linhagens com mutações em cromossomos diferentes => classes diferentes de tétrades. Alelos mutantes => letras minúsculas Alelos selvagens => letras maiúsculas Asco ditipo parental => dois ascosporos são como um dos genitores e dois como o outro Asco ditipo não parental => Todos recombinantes, nenhum como o parental Asco tetratipo => 1 semelhante a cada parental (2) e 2 recombinantes Prof. Dr. Marcos Sousa 10 Prof. Dr. Marcos Sousa 11 Detecção de ligação e mapeamento em leveduras Cruzamento de 2 linhagens com mutações no mesmo cromossomo produz resultados diferentes. Mutações proximamente ligadas => sem crossing => Maioria Asco => ditipo parental Cruzamento entre loci mutantes: um único crossing => tetratipo; crossing duplo => ditipo ou tetratipo Crossing duplo de dois filamentos (2 cromátides) => ditipo parental Crossing duplo de três filamentos (3 cromátides) => tetratipo Crossing duplo de quatro filamentos (4 cromátides) => ditipo não parental, baixa frequencia indica ligação. Prof. Dr. Marcos Sousa 12 3 Prof. Dr. Marcos Sousa 13 Distância entre os genes Os dados da tétrade podem ser usados para estimar a distância entre os genes Uma linhagem com duas mutações recessivas py e th que impedem o crecimento a menos que as vitaminas piridoxina e tiamina sejam adicionadas ao meio. A outra linhagem pode crescer sem nenhum suplemento de vitamina => alelos selvagens => PY e TH. Células diplóides obtidas pelo cruzamento dessas duas linhagens haploides foram induzidas => meiose => ascosporos de 100 tétrades foram analisados. Prof. Dr. Marcos Sousa 14 Prof. Dr. Marcos Sousa 15 Frequência de recombinação = [(1/2) T + NPD] total de ascos T = nº de tetrádes tetratipo NPD = nº de tétrades ditipo não parental Apenas ½ das cromátides nas tétrades tetratipo são recombinantes. Nenhuma das tétrades ditipo parental são recombinantes. Distância entre os genes Prof. Dr. Marcos Sousa 16 A fórmula anterior substima a distância verdadeira, pois não leva em consideração os crossings duplos de dois filamentos e de três filamentos: Por isso: Distância de Mapa = [(1/2) T + 3 NPD] total de ascos [(1/2)44+3x4]/100= 34 CM Correção da fórmula Prof. Dr. Marcos Sousa 17 Vantagem das tétrades ordenadas O estudo das tétrades ordenadas de Neurospora crassa permite localizar o centrômero cromossômico no mapa genético. A segregação de alelos pode ocorrer de dois modos diferentes: Segregação de 1ª divisão => todos os alelos de um tipo estão em um extremo Segregação de 2ª divisão => os alelos de tipos diferentes estão alternados. Prof. Dr. Marcos Sousa 18 4 Prof. Dr. Marcos Sousa 19 Distância do gene ao centrômero O padrão da 1ª divisão ocorre quando os alelos A e a se separam na 1ª divisão meiótica. O padrão da 2ª divisão ocorre quando os alelos A e a se separam na 2ª divisão meiótica. Como os padrões da 2ª divisão são produzidos por crossing entre o gene e o centrômero, sua frequencia => distância entre estes dois loci. Distância do gene ao centrômero (1/2) x Frequencia de ascos na 2ª divisão Total de ascos da 1ª e 2ª divisão Prof. Dr. Marcos Sousa 20
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