movimento celular

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DIFERENCIAÇÃO E ESPECIALIZAÇÃO CELULAR
Aula 12
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O que faz com que as células se tornem diferentes umas das outras em um organismo pluricelular? 
As vezes tão dramaticamente diferentes?
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As evidências experimentais seguintes, onde o núcleo do ovócito é substituído pelo núcleo de uma célula diferenciada dando origem a um ser completo, ou uma única célula de tecido diferenciado de planta pode dar origem a uma planta completa, indicam que o GENOMA É ESSENCIALMENTE O MESMO EM TODAS AS CÉLULAS, PORTANTO A DIFERENCIAÇÃO CELULAR OCORRE PORQUE OS DIFERENTES TIPOS CELULARES SINTETIZAM E ACUMULAM DIFERENTES GRUPOS DE mRNA e PROTEÍNAS 
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Núcleo de células diferenciadas substitui o núcleo do ovócito, inclusive em mamíferos
Portanto, o que torna diferentes as células de um organismo?
A expressão gênica diferencial, como veremos a seguir
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Diferenças no padrão de expressão de mRNA entre diferentes tipos de células humanas
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Diferenças no padrão de expressão protéica entre dois tecidos humanos
Azul= Proteínas específicas de apenas um tecido
Vermelho= Proteínas comuns entre os dois tecidos 
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Seis passos pelos quais a expressão gênica em eucariotos pode ser controlada
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O promotor e as seqüências regulatórias em eucariotos
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Regulação transcricional
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Quais são os quatro processos essenciais pelos quais um organismo multicelular é formado? 
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Proliferação, interação, movimento e especificação celular na formação dos três folhetos embrionários 
Blástula Sea urchin
Gastrulação Sea urchin
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Existe relação entre organismos diferentes?
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Dro Eyeless
Pax-6 de lula
Genes de tal modo conservados entre espécies que são intermutáveis
Formação de olhos na perna
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Diferentes padrões de expressão podem gerar diferentes organismos
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Células precursoras e seu destino durante a embriogênese
proliferação – migração – posicionamento espacial
Traçando as linhagens celulares...
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Ao longo da embriogênese, as células inicialmente totipotentes (podem gerar qualquer linhagem celular, como por exemplo, células tronco embrionárias obtidas de blastocistos), passam por especificação (comprometimento), grau variável de definição do destino, e determinação quando o destino final é definido. A determinação pode ser com relação à posição (ex: membro superior ou inferior) ou ao tipo de célula. Nenhuma diferença morfológica é encontrada até este momento. Posteriormente as células sofrem diferenciação, desencadeando a expressão de genes específicos e adquirindo caracteristicas especializadas.
Uma célula toma decisões sobre o seu desenvolvimento muito antes de mostrar uma mudança visível
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As células relembram valores posicionais que refletem a sua localização no corpo
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Expressão gênica diferencial determina o destino que uma célula deve seguir
Proteínas regulatórias da expressão gênica programam a célula à originar perna ou asa
perna
asa
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Uma vez que uma célula de um organismo multicelular é determinada a se diferenciar em um tipo específico de célula ela irá transmitir este destino às muitas gerações celulares subsequentes – o que significa que as variações na expressão gênica envolvidas na escolha deste destino devem ser lembradas. Este fenômeno é chamado de MEMÓRIA CELULAR: pré-requisito para a criação de tecidos organizados e para a manutenção de tipos celulares estavelmente diferenciados
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Como células com genomas idênticos vêm a ser diferentes?
 Divisão assimétrica
 Inibição lateral
 Programação intrínseca da célula
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Divisão assimétrica
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Inibição Lateral
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Interações indutivas
Indução de diferenciação e diversificação a partir de dois grupos homogêneos de celulas
Gradientes de morfógenos
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Alguns dos sinais indutores
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Padrões estáveis de expressão gênica podem ser transmitidos para as células filhas
Ligação cooperativa de proteínas a elementos regulatórios
Estado da cromatina pode ser herdado: heterocromatina e eucromatina
Os padrões de metilação do DNA, a qual serve para trancar o gene em estado silenciado, podem ser herdados
Programação intrínseca
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Memória Celular
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A expressão de conjunto de genes pode ser coordenada pela ação de uma única proteína regulatória
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Expressão de MyoD em fibroblastos da pele em cultura leva-os a se diferenciarem em mioblastos
Desencadeia a expressão de uma bateria de genes que estão abaixo na cadeia
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Controle gênico combinatorial cria muitos tipos diferentes de células
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Ligação cooperativa de proteínas a elementos regulatórios
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Herança da Metilação
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Imprinting de um gene
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Quais serão as novas preocupações do organismo formado?
 Especialização
 Diferenciação
 Manutenção tecidual
 Reposição celular
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Células tronco
O que são?
Células relativamente indiferenciadas que podem continuar indefinidamente em divisão (auto-renovam-se), gerando células filhas que podem sofrer diferenciação terminal em tipos celulares específicos
Tipos:
 Células tronco unipotentes
 Células tronco pluripotentes
 Células tronco embrionárias
 (totipotentes)
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Duas maneiras pelas quais uma célula tronco pode produzir filhas com destinos diferentes
Como ocorre a auto-renovação (imortalização) das células tronco?
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Várias estruturas e tipos celulares especializados
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Diferenciação, especialização e manutenção tecidual 
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Manutenção e Reposição a partir de célula tronco
 Células do trato digestivo
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Diferenciação, especialização e manutenção tecidual 
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Produção de plaquetas e Eritropoiese
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Angiogênese
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Manutenção e Reposição a partir de duplicação simples
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Tipo especial de diferenciação e especialização
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Células tronco atuando na regeneração celular
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As figuras seguintes são de camundongos tipo selvagem (à esquerda) e mutantes de um gene que foi denominado de myostatin (à direita). Descreva o fenótipo que caracteriza o mutante e proponha um mecanismo que explique a função do produto do gene em questão. 
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Fibroblastos
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Tecidos com células permanentes
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