Resumo Genética

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RESUMO P1 GÉNETICA
- Teoria da Geração espontânea
A responsabilidade de um novo ser é do homem.
1977 – primeira visualização de espermatozoides.
1882 – observação da divisão celular (divisão da cromatina) – mitose. 
- Teoria da Pangênese 
Charles Darwin (1809) – “gêmulas”
Mendel (1822 - 1884) – transmissão de características por diversos fatores; auto fecundação de vagens (ervilha); considerado o primeiro geneticista (comprovação matemática). 
1° Lei de Mendel: principio da segregação 
genes dominantes ou recessivos; divisão igualitária entre genes. 
2° Lei de Mendel: principio da segregação independente 
características diferentes se segregam de forma independente na formação de gametas. 
fatores diferentes só ocorrem em genes diferentes). 
- Teoria Cromossômica da herança
Sutton e Boveri (1902) – baseado na pesquisa e ideais de Mendel. 
Thomas Morgan (1907) – genes organizados de maneira linear nos cromossomos; correlação enre um gene (genótipo) e uma característica.
Misher (1869) – descoberta da nucleína (DNA) nas células do pus. 
Nucleína: composto isolado do pus (leucócitos).
Genotípica: replicação (armazenamento das informações hereditárias).
Fenotípica: expressão gênica (permite que as informações se expressem e manifestem no individuo).
Evolutiva: mutações (permite que as informações mudem e cheguem ao ponto de evoluir ao longo do tempo).
Griffih (1928) – Transferência gênica horizontal – genes passam de um indivíduo para o outro sem que haja reprodução e descendência.
Transformação de células “R” em células “S”.
Ex: bactérias. 
Avery, McLeod e McCarty (1944) – prova de que o DNA medeia a transformação. 
DNA É O PRINCÍPIO TRANSFORMANTE.
Hershey e Chase (1952) – a proteína é o principio transformante. 
O material genético do fogo é o DNA.
O DNA é transferido aos descendentes. 
Por muito tempo acreditou-se que as proteínas eram responsáveis pelo material genético devido sua diversidade.
Nucleotídeo: fosfato, pentose e bases nitrogenadas – DNA ou RNA. 
A importância das bases nitrogenadas: fazem parte da composição do DNA; especificidade de ligação; pares específicos (complementariedade); propriedade replicativa do DNA; duplicação do DNA. 
As bases nitrogenadas podem ter anéis simples ou duplos. 
Watson e Crick (1953) – modelo dupla hélice do DNA – duas fitas antiparalelas em forma de hélice – pareamento A-T C-G. 
Regra de Chargaff da composição das bases. 
harmonia e estabilidade do DNA. 
A+G = C+T ou A+G/T+C = 1
Franklin e Wilkins : 5’ 3’ – ligamento fosfato. 
- Replicação de Procariontes
Replicação semi-conservativa.
Replicação conservativa.
Replicação dispersiva. 
Utilização de dois tipos de isótopos N15 e N14, pesado e hibrido, respectivamente. 
Experimento Maelson e Sahl:
Parental – 1° geração – 2° geração.
O processo de replicação é semi-conservativo. 
John Carris (1963) – cromossomo bacteriano replicante. 
Theta model. (bactéria E.Coli e outras bactérias)
Rolling – cicle model. (vírus e Fator F)
A fita de DNA é formada sempre no sentido 5’ 3’ – fitas antiparalelas.
Ligação de um nucleotídeo no outro para ocorrer à quebra do fosfato. 
A síntese de DNA é iniciada na origem de replicação dos procariotos. As proteínas ligam-se a origem (oriC, onde separam os dois filamentos e recrutam componentes do replissomo para as duas forquilhas de replicação). 
DNA-girase diminui a tensão da forquilha de replicação 
DNA-primase sintetiza os primes (primeiros nucleotídeos de replicação) 
Dam metilase – presente apenas em procariontes; mutação; identificação da fita nova (verificação).
DNA-polimerase vai polimerar as fitas de DNA. (síntese e reparo)
Fita contínua – líder – Leading.
Fita descontínua – retardada – Legging.
- PTN’s ligadoras de fitas simples. 
- Primer = RNA marcador. 
- Atividade revisora dos DNA polimerase. 
A revisão corrige o pareamento incorreto das bases. 
A replicação do DNA ocorre na forquilha de replicação onde a dupla hélice está desenrolando e os filamentos se separando. Deselicoidização no filamento de replicação continua (Leading); sintetização no filamento de replicação descontinua (Legging).
Fragmentos de Okazaki – ocorre na fita descontínua. 
Ligação do DNAc á região antes ligada pelo primer. 
Sentido 3’ 5’. 
- Replicação de Eucariontes
A origem de replicação ocorre em dois sentidos. 
Telômeros: o problema da replicação nas pontas dos cromossomos 
Topoisomerase: desfaz os nós. 
Telomerase: formação dos telômeros. 
RNA primase = alfa polimerase
Replicação desc. = delta polímerase
Polimerase III = épsilon polimerase
DNA helicase – abre a dupla hélice (1 helicase em cada lado da forquilha de replicação).
DNA girase – diminui a tensão.
- Transcrição DNA-RNA
RNA além de carregar a informação genética tem função estrutural e enzimática.
Procariontes: policistrômico – mesma molécula modifica varias proteínas. 
Eucariontes: monocistrômico – moléculas diferentes para a transcrição; possui uma guanina bifosfato (protege a região 5’) + cauda Poli-A; protege a molécula de degradação. 
Bolha de transcrição
Sentido de transcrição 5’ 3’. 
Regiões promissoras indicam para o DNA a localização e a direção de transcrição. 
Sequência consenso: sequências que variam pouco (-10, -15) – TATA.
Reconhecimento de gene e indicação de transcrição. 
Subunidade alfa: ajudam a montar a enzima e estabelecer relações com proteínas reguladoras. 
Subunidade beta: é ativo na catalase. 
Subunidade beta’: liga-se ao DNA. 
Fator sigma: reconhece as sequências consenso na região promotora; DNA-polimerase. 
Função de abrir a dupla hélice (dissociar os filamentos de DNA)
Forte ligação ao DNA para o inicio da transcrição do DNA.
reelicoidização ➡ deselicoidização 
- Tipos de termino de transcrição
Independentes de rhô 
Dependentes de rhô
Só irá ser RNA mensageiro após o processamento. 
Outras sequências consenso: TRE, TATA, INR E DPE.
Elemento iniciador da transcrição 
Downstream: seguindo a correnteza. 
Upstream: contrario a correnteza. 
- Processamento DNA-RNA
CAP 5’ – proteção da molécula de RNA mensageiro e montagem dos ribossomos ao RNA m; revestimento com 7 metil-guanosina.
Recomposição: ocorre após/durante (exceção) da transcrição. 
Clivagem e proliferação:
Cauda Poli-A: 
Proteção da extremidade contra a degeneração por ribossomos. 
Sinalização de transcrição. 
Transcrito primário de RNA m. 
Processamento – recombinação ou splicing.
RNA de interferência: em caso de dobraduras. 
Os siRNA degradam o RNA m de genes virais ou transposons. 
Micromoléculas de RNA de 20 à 25 pares de bases.
siRNA se liga ao RISC e é separado em filamentos únicos
RNA m complementar se liga ao RISC (complexo enzimático de interferência).
O RISC degrada o RNA m ao qual se ligou. 
- Tradução DNA-RNA
Nos procariontes podem ocorrer juntamente com a transcrição. 
A tradução irá ocorrer na superfície dos ribossomos. 
Código genético.
“redundante” – mais de um códon vai codificar o mesmo aminoácido. 
“universal” com exceções. 
Sítios chave de interação no ribossomo: necessário um RNA transportador e a tradução pra que estabilizem.
Sitio A – aminoacil. 
Sitio P – peptidil (cadela de polipeptídio)
Sitio E – exit (de saída)
- Tradução em Procariontes
Iniciação
Sequência de Shine-Dalgardo: se liga à subunidade menor dos ribossomos; sequência consenso. 
Complementar ao RNA ribossomal. 
AUG – metionina.
IF3 – impede que a subunidade maior se ligue a menor. 
IF2 – permite que o RNA t se ligue ao códon AUG, trazendo a metionina. 
Complexo de iniciação: liberação IF1, IF2 E IF3. 
- Tradução em Eucariontes
Sequência de Kozak. 
Cap 5’ se liga a subunidade dos ribossomos (contribuição de proteínas acessórias). 
 Subunidade menor se liga á molécula de RNA m + t. 
 As proteínas vão se separar permitindo que a subunidade maior se ligue à subunidade menor dos ribossomos, dando inicio ao complexo de iniciação.
Alongamento.
peptidil-transferase: liga o aminoácido do Sitio P ao Sitio A; separa o aminoácido dositio P do RNA t.
o aminoacil t-RNA se liga ao Sitio A. 
A ligação peptídica se forma. 
Translocação. 
O aminoacil t-RNA se liga ao Sitio A, o t-RNA sai do Sitio E. 
Término. 
fator de liberação RF1, RF2, RF3. 
RF1-RF3 e RF2-RF3
Os fatores de liberação não trazem aminoácidos fazendo com que os sítios se liguem a uma molécula de H2O, separando o RNA t, produzindo e liberando peptídeos. 
- Regulação Gênica
Procariontes: 
Controle negativo – regressor.
Controle positivo – ativador.
 Indução – ativa a transcrição.
epressão – inibe a transcrição.
Óperon – LAC ou TPR. 
unidade básica do controle transcricional de procariontes. 
Grupos de genes estruturais 
Promotor transcrição única no RNA m 
Sequencias reguladoras
Atenuação. 
A síntese de proteínas requer grandes quantidades de energia. Os procariontes desenvolveram mecanismos elaborados para controlar a escolha de quais proteínas são feiras em diferentes momentos, sob diferentes condições ambientais. 
 Controle positivo e negativo. 
Controle negativo: atua como repressor se ligando ao DNA e inibindo a transcrição. 
Controle positivo: atua como ativadora estimulando a transcrição. 
O ativador facilita a ligação do RNA polimerase. 
Tanto o controle positivo quanto o negativo podem ser inibidores (indução) ou repressores (repressão).
Óperon com indução negativa:
A proteína reguladora é um repressor. 
A ligação da proteína reguladora no óperon inibe a transcrição. 
Óperon com repressão negativa:
A transcrição normalmente ocorre e deve ser desligada ou reprimida. 
A proteína reguladora nesse tipo de operon também é um repressor mas é sintetizada numa forma inativa e não consegue se ligar ao operador. 
Óperon com indução positiva:
A transcrição normalmente está desligada porque a proteína reguladora é produzida numa forma inativa. 
A transcrição ocorre quando um indutor se liga na proteína reguladora, tornando ativa. 
Óperon LAC:
Genes z, y e a (estruturais).
Na ausência de lactose terá um repressor ligado na RNA polimerase, já na presença de lactose, a lactose se liga ao repressor soltando-o do operador (desligado).
Na ausência de glicose e presença de lactose - OK transcrição 
Na presença de triptofano se liga ao repressor inibindo a transcrição. 
Controle negativo.
- Replicação por Atenuação
A atenuação consiste na interrupção na transcrição prematura (indevida) de genes. 
Não é uma região obrigatória. 
Economia e energia – evitando gasto desnecessário. 
Localiza-se antes dos genes estruturais.
UAG – TRP – UGA. 
 2 códons. 
- Regulação da expressão gênica
Regulação espacial: regulação em organismos multicelulares leva as diferenças morfológicas, bioquímicas e funcionais, resultando na especialização celular. 
Regulação temporal: eucariotas ligam e desligam seus genes em diferentes estágios do desenvolvimento de acordo com as exigências particulares de cada estagio do ciclo da vida. 
Em eucariontes há genes:
Já funcionaram e atualmente não funcionam mais. 
Estão em funcionamento. 
Estarão em funcionamento. 
Níveis de controle gênico:
Pela alteração da estrutura da cromatina (compactação do DNA)
Transcrição
Pós-Transcrição
Processamento do RNA m. 
Regulação da estabilidade do RNA m.
Tradução 
Pós-Tradução
DNA compactado –> DNA relaxado –> Pré-RNAm –> RNAm processado –> Proteína modificada (inativa) –> Proteína modificada (ativa).
Cromatina: 
Herança genética.
expressão gênica independe da sequencia de DNA. 
Modificação das proteínas histonas: adição ou remoção de grupos fosfato, grupos metila ou grupos acetila às caudas de proteínas histonas. 
A acetilação das histonas estimula a transcrição. 
A metilação das histonas inibe a transcrição. 
Modificação de histonas:
Acetilação de histonas
Transcrição 
Metilação de histonas
Compactação 
Silenciamento 
Em eucariotos a regulação ocorre principalmente na transcrição. 
Metilação do DNA
A metilação de bases citosinas (5 metil-citosina).
- Mutações espontâneas
Ocorrem ao acaso, como um evento natural na vida de um organismo.
Propriedades de tratamento/pareamento. 
Fenômenos de depurinação e desanimação. 
Depurinação: perda de purina levando à ocorrência de Sítios apurinados que não especificam uma base complementar.
Desanimação: provoca alteração das propriedades de pareamento. 
Erro na RNA polimerase.