Genética, aulas 1 a 10

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Aula 01: Introdução à Genética Humana – parte 1.
Genética (do grego genno; fazer nascer) é a ciência dos genes, da hereditariedade e da variação dos organismos. Ramo da biologia que estuda a forma como se transmitem as características biológicas de geração para geração. O termo genética foi primeiramente aplicado para descrever o estudo da variação e hereditariedade, após a redescoberta do austríaco Gregor Mendel, pelo cientista Wiliam Batesson em 1908.
O que é a ciência da Genética?
Os humanos, já no tempo da pré-história, utilizavam conhecimentos de genética através da domesticação e do cruzamento seletivo de animais e plantas. No interior dos organismos, os genes normalmente estão localizados nos cromossomos, onde é representado na estrutura química da molécula de ácido desoxirribonucleico (DNA). Os genes codificam a informação necessária para a síntese de proteínas. Por sua vez, as proteínas influenciam, em grande parte, as características finais de um organismo. Atualmente, a genética proporciona ferramentas importantes para a investigação das funções dos genes, isto é, a análise das interações genéticas.
- Aplicações básicas da Genética
A prevenção e tratamento de doenças: a terapia genética permite substituir genes doentes por genes saudáveis, ou mesmo eliminar os genes doentes.
Intervenções terapêuticas definidas de acordo com o perfil genético do doente, o que faz com que as chances de sucesso de tratamento sejam maiores.
- Outras aplicações
Relacionada à medicina legal e à criminologia, a saber: reconhecimento de tecidos, reconhecimento de identidade através de características genéticas, em especial as impressões digitais (dactiloscopia) e o exame de DNA, seja para identificação de paternidade, de vítimas de sinistros ou de potenciais homicidas, como também a genética, enquanto ciência tem levado ao desenvolvimento da biotecnologia.
- A ciência é, muito simplificadamente, o estudo de dois tópicos principais, a herança e a variação.
- Herança: É a causa das semelhanças entre indivíduos. Essa é a razão pela qual os irmãos e irmãs com os mesmos pais assemelham-se uns aos outros.
- Variação: É a causa das diferenças entre indivíduos. É por esse motivo que irmãos e irmãs, apesar de parecerem uns aos outros, ainda são indivíduos únicos.
Além de tentar compreender esses mecanismos, a genética também abrange outros assuntos interessantes, como:
1. Explicação para a grande variação encontrada em todas as formas de vida;
2. A compreensão da questão do desenvolvimento dos organismos (iniciando o seu ciclo a partir de uma única célula);
3. Os aspectos médicos da genética e as aplicações no novo campo da biotecnologia que têm contribuído de forma ímpar para a medicina, diagnosticando e tratando doenças; 
4. A agricultura e veterinária, desenvolvendo novas variedades de plantas e animais para a alimentação.
GREGOR MENDEL (1822-1884)
A maior contribuição para a genética atual foi dada
pelo monge austríaco Gregor Mendel (1822-1884), habitual-
mente considerado o “pai” da genética, promoveu um 
avanço significativo nesse campo ao realizar uma série de 
experimentos brilhantemente projetados em organismos 
vivos (ervilhas de jardim).
Ele usou tais informações experimentais para 
formular uma série de princípios fundamentais de heredita-
riedades, conhecidas atualmente como Leis de Mendel.
- Mendel revelou os resultados de seus experimentos em 1865, uma publicação relativamente pouco conhecida. O significado do trabalho de Mendel não foi levado em conta e ficou quase desconhecido até 1900, quando foi independentemente redescoberto por três biólogos diferentes: Hugo Vries, Carol Correns e Erik von Tschermark, que trabalhavam em três países distintos.
- Proposta de Mendel: Mendel propôs que a transmissão dos caracteres hereditários era feita por meio de partículas ou fatores que se encontravam nos gametas. Ele chegou às suas conclusões antes mesmo de saber o que eram cromossomos e de se conhecerem os processos de divisão celular por mitose e meiose. Atualmente, os fatores mendelianos são denominados genes.
Obs: No período entre a publicação do trabalho de Mendel e seu redescobrimento em 1900, muitos avanços aconteceram no campo da Citologia. Os cromossomos e outras estruturas celulares foram observados ao microscópio, e os processos de divisão celular, por mitose e meiose, foram descritos. A genética, como conhecida hoje, é, em grande parte, o resultado das pesquisas realizadas no século XX por diversos cientistas, tais como: Walter Sutton, Thomas Hunt Morgan, Oswald Avery, entre muitos outros.
Leis de Mendel da herança e da Ligação Genética
 Os trabalhos desenvolvidos por Mendel resultaram em leis fundamentais para a Genética, conhecidas atualmente como LEIS DE MENDEL.
Durante vários anos, Mendel cultivou ervilhas (Pisum sativum) e analisou cuidadosamente os descendentes de cada cruzamento.  Ele observou que os diferentes indivíduos dessa espécie apresentavam certas características com variedades bem definidas, sem formas intermediárias. Mendel considerou sete dentre essas características, sendo que cada uma delas apresentava duas variedades distintas. 
Proposta de Mendel: 
 - Mendel desenvolveu experiências de monoibridismo, em que seguiu
a transmissão de um único caráter hereditário. Para tal, cruzou linhas 
puras de duas variedades de ervilhas que produziam descendentes com 
características que não variavam de uma geração para outra, fácil de 
observar e que apenas podia assumir uma de duas formas 
alternativas (flores brancas ou púrpuras, caule baixo ou alto, sementes 
lisas ou rugosas, entre outras).
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LEITURA DE APOIO: 
- As leis de Mendel:
Mendel designou a geração obtida através do monoibridismo como geração parental (P) cujos descendentes chamou de geração F1, ou híbridos da 1ª geração, e de geração F2, ou híbridos da 2ª geração, resultante do auto cruzamento dos indivíduos da geração F1, como você poderá observar nas figuras abaixo, que mostram as experiências de monoibridismo realizadas por Mendel.
Mendel observou que, na geração F1, todos os indivíduos produziram sementes lisas, ou seja, a variedade rugosa não apareceu em F1.
Depois, deixou ocorrer a autofecundação das plantas de F1
(F1 x F1) e analisou os descendentes (geração F2). Constatou que, em F2, cerca de 75% das sementes eram lisas e 25% rugosas, o que dá uma proporção de 3 sementes lisas pra 1 semente rugosa (3:1).
Mendel chamou de variedade dominante aquela que se manifestava da geração F1 e de recessiva aquela que não aparecia em F1 e só reaparecia em F2 e com menos frequência.
O indivíduo de fenótipo recessivo é com certeza homozigótico, uma vez que o caráter recessivo apenas se manifesta quando estão presentes dois alelos idênticos. Se a descendência apenas apresentar o fenótipo dominante, o progenitor com genótipo desconhecido é homozigótico; se ½ da descendência apresentar o fenótipo recessivo, o progenitor é heterozigótico. Essas conclusões apenas são válidas para um elevado número de descendentes.
Para todos os caracteres que Mendel estudou, obtinha sempre em F2 a proporção aproximada de 3 variedades dominantes para 1 recessiva, como você poderá observar no quadro 1. Para explicar esses resultados, Mendel propôs que cada caráter é determinado por um par de fatores ou partículas e que, em cada variedade pura da geração parental, esses fatores são iguais. Você aprenderá como fazer os cruzamentos observando a figura abaixo.
	
	
- PRIMEIRA LEI DE MENDEL: 
“Cada caráter é condicionado por dois genes, um deles proveniente do pai e o outro da mãe. Apenas um dos dois genes é fornecido a cada gameta produzido.” 
Nas primeiras experiências, Mendel trabalhou com uma única característica de cada vez, não levando em conta as demais. Ele continuou seus trabalhos analisando dois caracteres ao mesmo tempo e o mesmo tipo de experimentofoi realizado com os sete caracteres, tomados dois a dois. Todos os resultados obtidos foram semelhantes, confirmando a segregação independente dos genes para características diferentes. 
A análise dos resultados mostrou que a textura da semente não depende da cor que ela apresenta e vice-versa. Assim, esses dois caracteres transmitem-se independentemente um do outro, conforme você poderá observa nas figuras abaixo.
As conclusões assim obtidas são enunciadas como a segunda lei de Mendel, ou lei da segregação independente.
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Aula 02: Introdução à Genética Humana – parte 2 – 
Os cromossomos humanos
Cromossomo: cromossomo é uma longa sequência de DNA. Cada molécula de DNA (ácido desoxirribonucleico) associada a proteínas (histonas) constitui um cromossomo que contém vários genes e outras sequências de nucleotídeos com funções específicas nas células dos seres vivos.
- Para compreender melhor, observe e analise as imagens abaixo:
- A observação dos cromossomos e do seu comportamento, durante a meiose, confirmou-os como portadores dos fatores hereditários referidos por Mendel. Sutton e Boveri lançaram as bases da Teoria Cromossômica da Hereditariedade, mais tarde confirmada e ampliada por Morgan, que conseguiu estabelecer a relação entre os cromossomos e a hereditariedade.
- Teoria cromossômica da hereditariedade: 
Defendeu que nem todos os caracteres são herdados, segundo as leis de Mendel, e afirmou que os genes estão dispostos em fila sobre os cromossomos.
Desse modo, os genes que estão mais próximos tendem a ser herdados em conjunto. No entanto, na reprodução sexuada, existe a possibilidade de esses genes serem herdados em separado, o que aumenta a variabilidade genética da descendência e, portanto, a garantia da sobrevivência.
- Cromossomo x Cromatina
A cromatina é um filamento de DNA muito longo e muito fino, localizado no núcleo da célula interfásica (não em divisão).
Quando a célula se prepara para se dividir, tanto na mitose como na meiose (veremos mais adiante), as cromatinas se enrolam sobre si mesmas e se condensam, transformando-se no que conhecemos como cromossomos.
.:: Atenção ::.
Cromossomo e cromatina são praticamente a mesma coisa, pois o material de ambos é o mesmo, porém com estruturas diferentes. A diferença entre eles é apenas uma questão de momento. Na célula humana, contam-se 23 pares desses filamentos, sendo 22 pares de autossomos e um par de cromossomos sexuais (XX ou XY).
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LEITURA DE APOIO: 
- Cromossomos humano: características dos cromossomos humano.
As células possuem múltiplos cromossomos lineares dentro do núcleo. Observe, com atenção, a figura abaixo. Cada cromossomo tem um centrômero e, durante a divisão celular, apresenta “dois braços” (que, inicialmente, representam cópias idênticas) saindo do centrômero, as cromátides ou cromátides-irmãs. As extremidades dos cromossomos possuem estruturas especiais chamadas telômeros. 
Atualmente, conhecemos dois tipos de cromatina:
 - Eucromatina: que consiste na cromatina que não está condensada durante a interfase e condensada durante a divisão nuclear, atingindo o máximo na metáfase. 
- Heterocromatina: que consiste na cromatina que está condensada. Durante a divisão celular, a heterocromatina pode ocorrer na vizinhança dos centrômeros, nas extremidades dos “braços” (telomérica) ou em outras posições ao longo do cromossomo. A heterocromatina pode ser constitutiva ou facultativa. 
- Heterocromatina constitutiva: pode ser considerada um segmento cromossômico que se apresenta permanentemente condensado, geneticamente inativo, composto por DNA altamente repetitivo que se replica tardiamente na fase S da divisão celular, que nunca se expressa como proteína, isto é, nunca é transcrito em RNA e que se encontra localizado à volta do centrômero. 
- Heterocromatina facultativa, que, por vezes, se expressa, ou seja, pode ser transcrita em RNA. Logo, a heterocromatina facultativa é a parte da heterocromatina que, num organismo, pode estar condensada em algumas células e em outras não. Nela, um dos cromossomos do par estaria condensado e parcialmente inativo devido a essa condensação podendo, eventualmente, voltar a desenvolver alguma atividade. Um exemplo bem conhecido é o do cromossomo X em mamíferos. Assim, em algumas células teremos o cromossomo X paterno ativo e o cromossomo X materno inativo e vice-versa. 
- De acordo com a posição dos centrômeros, os cromossomos podem ser classificados como: 
 
- Metacêntrico: O centrômero se localiza no centro do cromossomo, sendo os braços do mesmo tamanho.
- Submetacêntrico: O centrômero está um pouco afastado do meio do cromossomo. 
- Acrocêntrico: O centrômero está bem afastado do centro do cromossomo, próximo a uma das extremidades, resultando em um braço bem maior que o outro. 
- Telocêntrico: o centrômero está localizado na região terminal do cromossomo. 
Observe os esquemas das figuras abaixo:
	
Os cromossomos podem, ainda, ser como: cromossomos sexuais e cromossomos autossomos. Nos seres humanos, o total de cromossomos é de 23 pares, sendo 22 pares de autossomos e um par de cromossomos sexuais (XX ou XY). 
A maioria das plantas e animais são organismos diplóides (2n): possuem duas cópias de cada cromossomo, uma cópia vem do pai e a outra vem da mãe. Cada célula do corpo possui dois conjuntos de cromossomos equivalentes que formam pares com tamanhos e formas iguais, cada um chamado de cromossomo homólogo. 
Nos núcleos das células, os cromossomos são encontrados em conjuntos de pares idênticos, excetuando-se um par de cromossomos. Os cromossomos pareados são chamados de autossomos. 
Os cromossomos não-pareados são chamados de cromossomos sexuais. O cromossomo sexual, na maioria dos organismos, determina o sexo dos indivíduos.
- Cariótipo: o conjunto de cromossomos de uma célula que, pelo seu número, forma e tamanho, caracteriza uma dada espécie chama-se cariótipo. O cariótipo humano é constituído por 23 pares de cromossomos, tendo cada par uma determinada forma e tamanho. Por essa razão, todos os seres humanos apresentam um conjunto de caracteres específicos que os distinguem das outras espécies.
	
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Gametogênese humana e Fertilização
Gametogênese é o processo pelo qual os gametas são produzidos nos organismos dotados de reprodução sexuada. As células germinativas primordiais humanas são reconhecíveis na quarta semana de desenvolvimento, fora do embrião propriamente, no endoderma do saco vitelino.
 Tanto a espermatogênese (gametogênese masculina) como a ovocitogênese ou ovogenese (gametogênese feminina) exige a meiose, mas possuem diferenças importantes nos detalhes e no tempo despendido, o que pode ter consequências clínicas e genéticas para a progênie.
- Meiose feminina: É iniciada antes, durante a vida fetal, em um número limitado de células.
- Meiose masculina: Ao contrário da feminina, a meiose masculina é iniciada continuamente em muitas células a partir da população celular, em divisão por toda a vida adulta do homem.
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LEITURA DE APOIO: 
- Gametogênese humana:
A ocorrência da meiose é fundamental, pois reduz à metade a quantidade de cromossomos das células, originando células haploides. Na fecundação, a fusão de dois gametas haploides reconstitui o número diploide característico da espécie. 
Você pode observar os eventos que ocorrem na gametogênese normal, ilustrados na figura abaixo:
- A Espermatogênese 
Processo que ocorre nos testículos, as gônadas masculinas. As células dos testículos estão organizadas ao redor dos túbulos seminíferos, nos quais os espermatozoides são produzidos. A testosterona é secretada pelas células intersticiais. Ao redor dos túbulos seminíferos, estão as células de Sertoli, responsáveis pela nutrição e pela sustentação das células dalinhagem germinativa, ou seja, as que irão gerar os espermatozoides.
 Em humanos, o processo total ocorre em 64 dias. São produzidos cerca de 200 milhões de espermatozoides por ejaculação. 
A espermatogênese divide-se em quatro fases, conforme mostrado na figura abaixo:
- Período germinativo - Tem início durante a vida intrauterina, antes mesmo do nascimento do menino, e se prolonga praticamente por toda a vida. 
- Período de crescimento - Um pequeno aumento no volume do citoplasma das espermatogônias as converte em espermatócitos de primeira ordem, também chamados espermatócitos primários ou espermatócitos I. 
- Período de maturação - Corresponde ao período de ocorrência da meiose. Depois da primeira divisão meiótica, cada espermatócito de primeira ordem origina dois espermatócitos de segunda ordem (espermatócitos secundários ou espermatócitos II).
- Período de diferenciação: É o processo que converte as espermátides em espermatozoides, perdendo quase todo o citoplasma. O acrossomo contém enzimas que perfuram as membranas do óvulo na fecundação.
- A Ovogênese 
Os ovócitos se desenvolvem a partir das ovogônias, células germinativas primordiais. Existem vários milhões de ovócitos ao nascimento, mas a maioria deles se degenera e somente cerca de 400, por fim, amadurecem e ovulam. Nas mulheres, apenas um folículo ovariano entra em maturação a cada ciclo menstrual, período compreendido entre duas menstruações consecutivas e que dura, em média, 28 dias. Isso significa que, a cada ciclo, apenas um gameta torna-se maduro e é liberado no sistema reprodutor da mulher. 
A ovogênese é dividida em três etapas que você poderá ver na figura abaixo:
- Período germinativo: É uma fase de mitoses consecutivas em que as células germinativas aumentam em quantidade e originam ovogônias. Quando uma menina nasce, já possui em seus ovários cerca de 400.000 ovócitos. É uma quantidade limitada, ao contrário dos homens que produzem espermatogônias durante quase toda a vida. 
- Período de crescimento: Iniciam a primeira divisão da meiose, interrompida na prófase I. Nas mulheres, essa fase perdura até a puberdade, quando a menina inicia a sua maturidade sexual. 
- Período de maturação: Dos 400.000 ovócitos primários, apenas 400 completarão sua transformação em gametas maduros, um a cada ciclo menstrual. A fase de maturação inicia-se quando a menina alcança a maturidade sexual, por volta de 11 a 15 anos de idade.
- Fertilização 
A fecundação ou fertilização é o fenômeno biológico pelo qual o óvulo e o espermatozoide se juntam dando origem a um novo ser humano. Geralmente, a fertilização do ovócito ocorre na trompa de Falópio. Cerca de 12 a 24 horas depois da ovulação, encontra-se em lugar adequado para ser fecundado. Embora múltiplos espermatozoides possam estar presentes, a penetração de um único espermatozoide no ovócito desencadeia uma série de eventos bioquímicos que ajudam a impedir a entrada de outros.
 O espermatozoide que penetrou permuta o seu material genético com o óvulo, completando-se, assim, os 46 cromossomos. Para que surja um novo indivíduo, os gametas fundem-se aos pares, um masculino e outro feminino, que possuem papéis diferentes na formação do descendente. Os cromossomos do zigoto diploide replicam-se logo após a fertilização, e o zigoto divide-se por mitose para formar duas células-filhas diploides. Essa mitose é a primeira de uma série de divisões por clivagem que inicia o processo do desenvolvimento embrionário. 
Observe a figura abaixo:
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Relevância médica da mitose e da meiose: 
Tanto a mitose quanto a meiose são importantes para que seja garantida a constância do número de cromossomos da espécie a partir de uma célula para sua progenie e de uma geração para a próxima. Muitos erros podem ocorrer durante o processo da mitose ou da meiose, processos bastante complexos. Como veremos em outra aula, os erros que por ventura ocorram em um ou outro mecanismo de divisão celular poderão levar à formação de um indivíduo com número anormal de cromossomos e, consequentemente, quantidade anormal de material genômico.
	
.:: Atenção ::.
Os erros mencionados acima são os causadores de
 aproximadamente um terço de todos os defeitos de nascimento 
e de quase 85% das anomalias com causas conhecidas. 
As aberrações numéricas dos cromossomos geralmente resultam
 da não-disjunção, erro da divisão celular na qual um par de 
cromossomos, ou duas cromátides de um cromossomo, não se 
separa durante a mitose ou a meiose.
Consequentemente, o par de cromossomos ou de cromátides vai 
para uma célula-filha, enquanto a outra não recebe nenhum. 
Mudanças no número de cromossomos representam aneuploidia ou poliploidia.
No homem, alterações cromossômicas de adição ou deleção dos cromossomos quase sempre são letais. Alguns recém-nascidos com cromossomos extras sobrevivem, mas apresentam múltiplas anormalidades físicas e mentais.
Essas adições provocam doenças como Sindrome de Down.
Além disso, a segregação cromossômica anormal em tecidos que se dividem rapidamente é frequentemente uma etapa do desenvolvimento de tumores cromossomicamente anormais; portanto, a avaliação cromossômica e do equilíbrio genômico é um exame diagnóstico e prognóstico importante em muitos cânceres.
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Aula 03: O genoma humano
Não existe nenhuma substância tão importante quanto o DNA. Por carregar em sua estrutura a informação hereditária que determina as estruturas de proteínas, o DNA é a principal molécula da vida. O papel essencial do DNA na genética foi estabelecido somente em meados do século XX, mas nossa fascinação pela hereditariedade remonta há vários séculos. Tudo isto porque sua forma molecular permite um número infinito de variações estruturais refletido nas variações da informação hereditária que ele transmite.
Genoma humano
A natureza hereditária de todo o organismo vivo é definida por seu genoma que consiste em uma longa sequência de ácido nucleico que fornece a informação necessária para construir o organismo. Utilizamos o termo “informação”, porque o genoma por si só não desempenha qualquer papel ativo na construção do organismo: na realidade, é a sequência das subunidades individuais (bases) do ácido nucleico que determina as características hereditárias. Por meio de uma complexa série de interações, essa sequência é utilizada para produzir todas as proteínas do organismo no momento e local apropriados.
- Composição do genoma humano:
- Contém o conjunto completo da informação hereditária para qualquer organismo.
- Fisicamente, o genoma pode ser dividido em algumas moléculas diferentes de ácidos nucleicos.
- Funcionalmente, pode ser dividido em genes.
O DNA
Primeiramente, é importante que a gente entenda que do DNA partem todos os comandos que regulam a natureza e o número de praticamente todas as moléculas celulares. Daí, a sua importância.
Genes
A primeira definição de gene como uma unidade funcional se seguiu à descoberta de que genes individuais eram responsáveis pela produção de proteínas específicas. A diferença na natureza química entre o DNA do gene e o seu produto proteico levou ao conceito de que um gene codifica uma proteína. Isso, por sua vez, levou à descoberta de um aparato complexo que permite à sequência de DNA de um gene originar a sequência de aminoácidos de uma proteína.  
- Conceito de gene:
	A biologia celular define os genes da seguinte forma: “A sequência de DNA que contém as informações necessárias para produzir uma molécula de RNA e, se esta corresponder a um RNA mensageiro a partir dele, elaborar uma proteína”.
.:: Atenção ::.
Um gene consiste em uma sequência de DNA que é responsável pela codificação de uma determinada proteína.  Os genes estão localizados no cromossomo que consiste em um longo segmento de DNA representando muitos genes.
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LEITURA DE APOIO: 
- Genes:Em 1953, James Watson e Francis Crick, baseados em vários trabalhos da época sobre o DNA, descreveram-no como uma dupla fita enrolada em hélice ao redor de um eixo, sendo as fitas antiparalelas. O DNA possui uma estrutura periódica que se repete a cada 10 nucleotídeos. As bases nitrogenadas das duas fitas estão voltadas para o interior da hélice e pareiam de forma complementar entre si, na qual Adenina se liga à Timina através de duas pontes de hidrogênio e Guanina se liga à Citosina por três pontes de hidrogênio.
- Cada nucleotídeo que constitui o DNA apresenta um açúcar desoxirribose, um grupo fosfato e bases nitrogenadas.
As únicas diferenças entre os quatro nucleotídeos são as bases nitrogenadas purinas (Adenina- A e Guanina- G) e pirimidinas (Citosina- C e Timina- C). Nelas, a adenina (A) pareia com timina (T) pela formação de duas pontes de hidrogênio e citosina (C) pareia com guanina (G) pela formação de três pontes de hidrogênio.
As bases nitrogenadas Purinas e Pirimidas. Os números identificam a posição dos
anéis heterocíclicos (mais de uma espécie de átomo). As purinas são numeradas de
1 a 9 e as pirimidinas de 1 a 6.
O pareamento dessas bases nitrogenadas é dito complementar e antiparalelo, ou seja, as duas fitas de DNA correm em direções opostas.
- Para a formação dos ácidos nucleicos, os nucleotídeos são covalentemente ligados através de ligações fosfodiéster que se estabelecem entre o fosfato de um nucleotídeo (ligado ao carbono 5’ da pentose) e a hidroxila de outro nucleotídeo (ligada ao carbono 3’ da pentose).
	
Outra molécula importante é o RNA ou ácido ribonucleico que, diferente do DNA,apresenta o açúcar ribose e a uracila em vez de timina.
- O Dogma Central da Biologia Molecular
Determinado primeiro por Francis Crick, em 1958, para quem a informação genética armazenada na DNA flui por intermédio do RNA para a proteína.
	Algumas descobertas posteriores fizeram que esse Dogma sofresse algumas modificações, pois o RNA pode sofrer replicação em vírus que possuem genoma RNA.
Além disso, duas famílias de vírus (família do vírus da Hepatite B e a família di HIV), através de uma enzima denominada transcriptase reversa, o RNA viral, podem ser transcritas em DNA.
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Diferenças entre DNA e RNA
Duplicação ou Replicação do DNA
	A duplicação ou replicação é o processo pelo qual uma molécula de DNA se duplica dando origem a duas moléculas idênticas à molécula inicial e envolve um conjunto de proteínas.
	- O porquê da duplicação:
	 Este processo acontece porque ao final da 
divisão celular, as células-filhas herdam as mesmas
informações genéticas contidas na célula progenitora 
e, como essa informação se encontra no DNA, essas
 moléculas de DNA devem se replicar.
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LEITURA DE APOIO: 
- Duplicação ou Replicação do DNA
O primeiro passo para a replicação do DNA é a abertura das fitas, feita pela enzima HELICASE que quebra as ligações de hidrogênio entre os nucleotídeos complementares. Como as fitas encontram-se em formato de hélices com o desenrolamento das fitas, as regiões adjacentes sofrem um “superenrolamento”, o que dificultaria a continuação do processo. Outras enzimas entram em ação, as TOPOISOMERASES que resolvem esse problema fazendo cortes em uma das fitas de DNA que se desenrola e religando-as, diminuindo a tensão provocada por esse “superenrolamento”.
Simultaneamente, enquanto as fitas vão se separando, novos nucleotídeos vão se pareando. Esse pareamento é realizado pela enzima DNA-polimerase. Contudo, a DNA-polimerase não pode sintetizar outra fita a partir de nucleotídeos livres, ela precisa de um PRIMER (ou iniciador) que é um pedaço de RNA sintetizado por uma RNA-polimerase especial chamada DNA-primase.
Esquema mostrando o papel das proteínas envolvidas na replicação.
Esse processo ocorre em vários pontos da molécula ao mesmo tempo, pois o genoma é muito grande e demoraria muito para ser replicado. Assim, as enzimas DNA polimerase reconhecem na molécula de DNA várias regiões chamadas origens de replicação (ORI), local de início da replicação. Quando em uma origem de replicação se abre a dupla hélice do DNA, forma-se a chamada bolha de replicação que dá lugar a uma estrutura em forma de Y denominada forquilha de replicação.
Esse o processo é considerado semiconservativo, pois a produção de novas moléculas de DNA se dá através de ambas as fitas servirem de molde para que ocorra a síntese de novas fitas. Dessa forma, no final da replicação haverá duas moléculas de DNA em que cada uma possuirá uma fita molde e uma fita nova, por isso é semiconservativo.
As DNA-polimerases atuam adicionando um nucleotídeo por vez na extremidade 3´- OH livre de uma cadeia polinucleotídica em formação que se encontre emparelhada com a cadeia molde. Por isso dizemos que a síntese de DNA ocorre no sentido 5´-> 3´. As DNA-polimerases só adicionam um nucleotídeo à cadeia em crescimento se o último estiver corretamente emparelhado ao nucleotídeo correspondente da cadeia molde. 
Caso isso não ocorra, as DNA-polimerases removem o nucleotídeo da extremidade 3´OH livre incorretamente emparelhado, para que ocorra o emparelhamento do nucleotídeo correto. Essa propriedade das DNA-polimerases é denominada atividade exonucleotídica 3´=>5´. 
Observe que essa atividade é inversa ao sentido de crescimento da cadeia (3´=> 5´ e não 5´=>3´). Essa atividade exonucleotídica 3´=>5´ é um mecanismo auto corretor que permite conferir o último nucleotídeo incorporado, corrigindo seus próprios erros de incorporação à medida que se movem ao longo do DNA molde. Essa atividade é chamada atividade Editorial. 
Como as fitas de DNA são antiparalelas, e a DNA polimerase caminha em um sentido no DNA (5´=>3´), apenas uma das fitas será sintetizada continuamente,
a fita contínua, e a outra fita será sintetizada descontinuamente, a fita descontínua.
A síntese da fita descontínua é feita em pequenas partes. Dessa forma, a fita descontínua é formada de pequenos fragmentos de aproximadamente 100 bases chamados fragmentos de Okazaki que possuem esse nome devido ao seu descobridor, Reiji Okazaki. 
Os fragmentos de Okazaki são ligados uns aos outros pela enzima DNA-ligase. Ao final do processo de replicação, as duas fitas de DNA já estão terminadas e naturalmente se enrolam formando a dupla hélice.
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Moléculas de RNA e processamento do RNA
O RNA ou ácido ribonucleico é uma molécula importante que, diferente do DNA, apresenta o açúcar ribose e a uracila em vez de timina.
Os principais tipos de RNA são:
-RNA MENSAGEIRO (RNAm): São aqueles que codificam as proteínas e que devem ter seus códons lidos durante o processo de tradução.
- RNA TRANSPORTADOR (RNAt): São aqueles que fazem a conexão códon-aminoácido, pois carregam um aminoácido específico de acordo com seu anticódon.
- RNA RIBOSSOMAL (RNAr): São aqueles que fazem parte da estrutura do ribossomo, junto com diversas outras proteínas, e catalisam a ligação entre dois aminoácidos na síntese de proteínas.
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LEITURA DE APOIO: 
- RNA
Os RNAs transportadores fazem a conexão códon-aminoácido, pois carregam um aminoácido específico de acordo com seu anticódon. 
Observe as figuras abaixo:
- Transcrição
De certa forma similar à replicação, a transcrição é um processo que se utiliza de uma fita molde (um pedaço) de DNA para a formação de uma fita simples de RNA. O processo ocorre no núcleo celular (ou no citoplasma dos procariotos) e a enzima RNA-polimerase separa a dupla-fita na região específica para que haja a transcrição do gene específico, região chamada promotora, produzindo uma fita antiparalela. 
A fita formada (chamada transcrito primário) passa por um processo de modificação (processamentopós-transcricional), no qual são retiradas as “partes”que não serão utilizadas na síntese proteica. Essas partes são chamadas de íntrons, enquanto que as partes que serão utilizadas na síntese proteica são
denominadas de éxons, formando o transcrito maduro que passa para o citoplasma da célula, onde poderá participar do processo de síntese proteica (tradução).
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 O código genético e o processo de tradução
Código genético é o conjunto de todos os códons (trinca de nucleotídeos) que podem ser formados através das combinações entre os nucleotídeos U, A, C e G (64 códons no total), além de definir quais são os respectivos aminoácidos adicionados pelos códons formados.
- O CÓDIGO GENÉTICO É...
	- Universal: Contém o conjunto completo da informação hereditária para qualquer organismo.
Fisicamente, o genoma pode ser dividido em algumas moléculas diferentes de ácidos nucleicos.
Funcionalmente, pode ser dividido em genes.
- Degenerado: Existem aminoácidos que podem ser adicionados por mais de um tipo de códon (no total são apenas 20 tipos de aminoácidos para 64 códons).
- O CÓDIGO GENÉTICO NÃO É...
- Ambíguo: Existem aminoácidos definidos por diferentes códons, mas cada códon só define um tipo de aminoácido.
- Tradução: é o processo que converte a informação na forma de trincas de nucleotídeos (códons) em aminoácidos, que darão origem a uma proteína. A tradução ocorre no ribossomo que é dividido em duas subunidades, uma menor e uma maior.
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LEITURA DE APOIO: 
- O processo de tradução
Considerando o modelo bacteriano, o início da tradução se dá quando a subunidade 30S liga-se ao códon de iniciação (start codon) AUG (com raras exceções, a tradução sempre começa no códon AUG, correspondente a uma metionina) e, logo em seguida, o met-tRNA e a subunidade 50S ligam-se ao complexo 30S-RNAm,tudo isso com o auxílio de enzimas chamadas de fatores de iniciação (IFs).
O ribossomo possui dois sítios de entrada do RNAt, o sítio P (peptídeo) e o sítio A (aminoácido). O primeiro RNAt entra no sítio P e o segundo entra no A. Algumas enzimas da subunidade 50S do ribossomo fazem a ligação do primeiro aminoácido como segundo, promovendo a ligação peptídica. Dessa forma, no sítio A ficará o segundo RNAt com um dipeptídeo.
 Através de um processo chamado translocação, o RNAt com um dipeptídeo se desloca de sítio A para o sítio P. A partir daí, esse processo se repete, formando um tripeptídeo no sítio A que é translocado para o sítio P formando, assim, sucessivamente a proteína. A tradução termina quando o ribossomo encontra um códon de terminação (stop codon) que não codifica nenhum aminoácido. 
Após a tradução, as proteínas ainda têm que passar por algumas modificações (processamento pós-traducional) para que possam exercer adequadamente suas funções.
- Controle da expressão gênica
Nem todas as células do corpo expressam os mesmos genes. Uma única célula é capaz de expressar genes diferentes em diferentes momentos, em resposta a estímulos externos, controles do desenvolvimento ou sinais do ciclo celular. A expressão programada adequada de cada gene em cada célula é crucial para o crescimento e desenvolvimento normais das células, bem como do organismo como um todo. Esse tipo de controle é chamado de controle da expressão gênica.
As células usam mecanismos de controle complexos e elaborados para controlar a expressão de cada gene no corpo humano. O controle da expressão dos genes é importante para que só os genes cujos produtos serão usados naquele momento sejam expressos, evitando, assim, problemas para o organismo.
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Mutação e mecanismos de reparo
A mutação é definida como qualquer alteração permanente na sequência do DNA genômico que seja transmitida para as próximas gerações, que não pode ser explicada por processos de recombinação e que pode resultar em perda ou ganho de funções pela célula.
As mutações podem ser classificadas em três categorias. Veja abaixo:
- Mutações Genômicas: Causadas pela má segregação de um par cromossômico durante a meiose, resultando em uma alteração no número de cromossomos na célula. São as mais frequentes em seres humanos.
- Mutações Cromossômicas: Ocorrem com bem menos frequência do que as genômicas. Comumente são vistas nas células tumorais. Alteram a estrutura de cromossomos individuais. As translocações e as inversões são exemplos desse tipo de mutação.
- Mutações Gênicas: Podem se originar por um de dois mecanismos básicos: erros introduzidos durante o processo normal de replicação do DNA ou mutações que surgiram por falha no reparo de danos ao DNA.
.:: Atenção ::. 
Tanto as mutações genômicas como as cromossômicas raramente são perpetuadas de uma geração para a seguinte, pois, em geral, são incompatíveis com a sobrevida ou com a reprodução normal.
Já as mutações gênicas resultam em alterações em genes individuais. Variam de apenas um único nucleotídeo a mudanças que podem afetar milhares de pares de bases.
- Apesar de mutações genéticas serem de extrema importância para a evolução de uma espécie, a sobrevivência do indivíduo depende da estabilidade do seu genoma. A estabilidade resulta não só de um acurado mecanismo de replicação, mas também de mecanismos que reparem os danos que ocorrem continuadamente no DNA.
- Mecanismo de reparo:
- É a capacidade de a maquinaria celular corrigir os erros causados por mutações.
- Muitos danos sofridos pelo DNA podem ser reparados porque a informação genética é preservada em ambas as fitas da dupla-hélice, de tal forma que a informação perdida em uma fita pode ser recuperada a partir da fita complementar. 
.:: Atenção ::. 
Os mecanismos existentes e conhecidos de reparação do DNA lesado são provavelmente universais e uma célula pode ter vários sistemas capazes de atuar ao mesmo tempo no DNA lesado. 
Existem vários mecanismos de reparo do DNA, mas os mais bem estudados e entendidos são os que acontecem em bactérias, principalmente em Escherichia coli.
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Aula 04: Padrões de herança monogênica – parte 1 –
Muitas doenças genéticas importantes e bem compreendidas são o resultado de uma mutação em um único gene (monogênicas). A versão on-line da Mendelian Inheritance in Man (OMIM), disponível na Internet por meio da National Library of Medicine, atualmente lista mais de 3917 doenças, ou cerca de 84%, que são provocadas por mutações em 1990 genes.  Os restantes 16% das doenças na OMIM são patologias com claros padrões de herança mendeliana, mas os genes mutantes responsáveis ainda são desconhecidos. Características monogênicas, também conhecidas como características mendelianas em alusão a Gregor Mendel têm sido o foco de boa parte do progresso feito até hoje na genética médica.
Herança monogênica
O ritmo com o qual os geneticistas estão identificando novos genes com alelos causadores de doenças é alto.  Normalmente, os distúrbios de um único gene são frequentemente considerados como sendo primariamente, mas de modo algum exclusivamente, distúrbios da faixa de idade pediátrica. Assim, menos de 10% se manifestam após a puberdade e somente 1% ocorre após o término do período reprodutivo. 
- Distúrbios monogênicos
- São caracterizados por seu padrão de transmissão nas famílias.
- Para estabelecer o padrão de transmissão, em geral a primeira etapa é obter informações sobre a história familiar do paciente e resumir os detalhes sob a forma de um heredograma (representação gráfica de uma árvore genealógica usando uma série de símbolos padronizados).
Conheça agora os símbolos utilizados nos heredogramas:
.:: Atenção ::.
Os padrões apresentados pelos distúrbios monogênicos nos heredogramas 
dependem principalmente de dois fatores:
1) o local cromossômico do gene, que pode ser autossômico ou ligado ao X e ;
2) se o fenótipoé dominante ou recessivo.
Estudo das doenças monogênicas
Quando estudamos uma doença que segue os padrões de herança genética descritos por Mendel, dizemos que a doença é mendeliana quanto à sua herança genética. 
As doenças mendelianas, por serem monogênicas, podem ter seu padrão de herança definido pela análise do heredograma de famílias afetadas ou pela avaliação de várias famílias em estudos de segregação.
- Doença Monogênica: Aquelas que são causadas por apenas um gene mutante.
	Métodos de estudo: Para estudo dessas doenças, são aplicados métodos de pesquisa denominados paramétricos que são exemplificados pelos estudos da ligação.
Obs: Estudo do padrão de segregação do gene mutante e sua consequente identificação, por meio da construção de “mapas” genéticos de cada membro da família.
.:: Atenção ::.
Após a construção dos mapas nos estudos da ligação, procura-se por determinada 
região dos mesmos que estejam segregando junto com a doença estudada. 
Em outras palavras, procura-se por uma região que esteja presente apenas nos indivíduos
 afetados dessa família e ausente nos não-afetados. 
É nessa região cromossômica que o gene mutante causador da doença deverá se localizar.
Princípios de Mendel
	Dois princípios centrais surgiram do trabalho de Mendel.  O primeiro é o princípio de segregação e o outro é o princípio da distribuição independente. Vamos conhecê-los?
- PRINCÍPIO DE SEGREGAÇÃO:
- Estabelece que organismos que se reproduzem sexualmente possuem genes que ocorrem em pares e que apenas um membro desse par é transmitido à prole.
- Estabelece também que os genes permanecem intactos e distintos.
		Ex: Um determinado alelo “liso” pode ser transmitido a uma prole na segregação seguinte que pode, por sua vez, transmitir o mesmo alelo para a sua própria descendência.
- PRINCÍPIO DA DISTRIBUIÇÃO INDEPENDENTE:
- Estabelece que genes em diferentes locus são transmitidos independentemente. 
- Em um processo reprodutivo sexualmente, um genitor transmite um alelo de cada locus para sua prole.  Este princípio impõe que o alelo transmitido de um locus (“liso” ou “rugoso”) não tem efeito sobre qual alelo é transmitido no outro locus (“alto” ou “baixo”).
	Ex: Um locus pode ter, por exemplo, ou o alelo “liso” ou o “rugoso” e o outro pode ter tanto o alelo “alto” quanto o alelo “baixo”.
								.:: Atenção ::.
					 O princípio da segregação descreve o comportamento dos cromossomos 
					 que se segregam durante a meiose e que são transmitidos entidades 
					 distintas de uma geração para a seguinte.
						 As contribuições fundamentais de Mendel foram os princípios da 
					 segregação e da distribuição independente e as definições de 
 					 dominância e recessividade.
Distúrbios genéticos com herança mendeliana clássica
	Os distúrbios genéticos com herança mendeliana podem ser classificados em dois padrões. Conheça-os agora:
PADRÃO DE HERANÇA AUTOSSÔMICA DOMINANTE:
 - As doenças autossômicas dominantes são vistas aproximadamente em 1 a cada 200 indivíduos.
- Individualmente, cada doença autossômica dominante é um tanto rara em populações; as mais comuns delas possuem frequências gênicas de cerca de 0,001.
- Por essa razão, casamentos entre dois indivíduos em que são ambos afetados pela mesma doença autossômica dominante são incomuns.
PADRÃO DE HERANÇA AUTOSSÔMICA RECESSIVA: 
- As doenças autossômicas recessivas ocorrem somente em homozigotos ou heterozigotos compostos (indivíduos com dois alelos mutantes e nenhum alelo normal).
- Isso acontece porque nesses casos uma cópia normal do gene é capaz de compensar o alelo mutante e prevenir a ocorrência da enfermidade.
- Os genitores são ambos portadores, heterozigotos, tendo uma cópia mutada e uma não mutada.
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LEITURA DE APOIO: 
- Distúrbios genéticos com herança mendeliana clássica
1- Padrões de herança autossômica dominante
As características dominantes são expressas tanto no estado heterozigoto quanto homozigoto. Muitos distúrbios dominantes humanos não são dominantes “puros”. Os homozigotos podem ser mais gravemente afetados e podem até não sobreviver; logo, os indivíduos clinicamente afetados serão heterozigotos.
A polidactilia pós-axial (há presença de um dedo adicional próximo ao quinto dedo) pode ser herdada como característica autossômica dominante.
O heredograma ilustra várias características importantes da herança autossômica dominante. Onde podemos observar primeiramente que os dois sexos exibem a característica em proporções aproximadamente iguais e com a mesma probabilidade de transmitir a característica para a prole. Isso ocorre devido ao fato de que essa é uma doença autossômica (ao contrário de uma doença causada por uma mutação no cromossomo X, na qual essas proporções diferem tipicamente). 
Em segundo lugar, não existe alternância de gerações: se um indivíduo tem uma doença autossômica, um genitor deve ter também. Isso leva a um padrão de transmissão vertical, no qual o fenótipo da doença é normalmente visto em uma geração após a outra. Em terceiro lugar, a transmissão pai-filho do gene da doença é observada.
Ocasionalmente, ocorre a expressão fenotípica de dois alelos diferentes para um locus, situação na qual os dois alelos são denominados co-dominantes. Um exemplo bem conhecido de expressão co-dominante é o sistema de grupos sanguíneos ABO. Mais comumente, os distúrbios dominantes são mais graves em homozigotos do que em heretozigotos.
Heredograma ilustrando o padrão de um distúrbio autossômico dominante.
	
“A herança autossômica dominante é caracterizada por transmissão vertical do
fenótipo da doença, ausência de slato de gerações e números aproximadamente
iguais de homens e mulheres afetados. A transmissão pai-filho pode ser observada.”
(Lynn B., Jorde et al., 2004 – Genética Médica)
2- Padrões de herança autossômica recessiva
Os genitores, como um casal, têm uma chance de um quarto de cada um transmitir cópias mutadas para qualquer prole. Provavelmente a característica está na família há gerações, com muitos indivíduos sendo portadores heterozigotos, mas apenas nos casos em que a característica fica junta no estado homozigoto é que o distúrbio se manifesta. Ou seja, uma vez que um indivíduo herda somente um dos dois alelos em qualquer locus de um genitor, os homozigotos têm de ter herdado um alelo mutante de cada genitor.
A probabilidade de que isso aconteça é aumentada se os genitores forem parentes(consanguíneos). Nesse caso, ambos herdam o que vem a ser um alelo recessivo de um ancestral comum. Porém, nem todas as reproduções consanguíneas resultam em distúrbios recessivos e nem todos os distúrbio recessivos estão relacionados à consanguinidade.
Três tipos de combinações podem levar a uma prole homozigota afetada por uma doença autossômica recessiva. O alelo recessivo mutante é simbolizado como r e o seu dominante normal como R. Embora qualquer combinação na qual cada genitor possua pelo menos um alelo recessivo possa produzir uma descendência homozigota afetada, a combinação mais comum é aquela entre dois heterozigotos não afetados.
Quando os genitores de uma pessoa afetada são heterozigotos (portadores), o risco de seus filhos receberem um alelo recessivo é de 1/2 de cada genitor e, portanto, a probabilidade de herdar dois alelos recessivos, e consequentemente ser afetado, é de 1/2 X 1/2, ou de 1 em 4.
Probabilidade de surgimento de herança genética autossômica recessiva.
Uma característica de herança autossômica recessiva, o fenótipo, pode ficar por várias gerações sem aparecer, ou seja, pode haver salto de gerações. Entre as diversas características de herança autossômica recessiva, podemos exemplificar com: albinismo, olhos azuis, fibrose cística.
“A herança autossômica recessiva é caracterizada pelo agrupamento do fenótipo da doença entre irmãos, masa doença não é vista usualmente entre os pais ou outros ancestrais. Um número igual de homens e mulheres afetados é normalmente visto e a consanguinidade pode estar presente.”
(Lynn B., Jorde et al., 2004 – Genética Médica)
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Aula 05: Padrões de herança monogênica – parte 2 –
Nas células da espécie humana, existem 23 pares de cromossomos, chamados de autossomos, dos quais 22 pares não apresentam diferenças entre machos e fêmeas. Os dois outros cromossomos, chamados de heterossomos ou cromossomos sexuais, apresentam diferenças: enquanto as mulheres apresentam dois cromossomos sexuais perfeitamente homólogos, que foram denominados XX, os homens possuem um cromossomo X e um outro, não totalmente homólogo a X, que foi denominado Y.
Todos os gametas (óvulos) formados por meiose em uma mulher possuem o cromossomo X, enquanto os homens podem formar gametas (espermatozoides) que apresentam o cromossomo X e outros que apresentam o cromossomo Y. Por isso, dizemos que as mulheres são o sexo homogamético e os homens são o sexo heterogamético.
Padrões de herança monogênica
- O cromossomo X humano é um cromossomo grande, contendo cerca de 5% do DNA genômico, localizado no núcleo da célula (aproximadamente 160 milhões de pares de bases).
- As doenças relacionadas com genes do cromossomo X são classificadas como doenças ligadas ao X.
A grande maioria das doenças ligadas ao X é recessiva, contudo existem algumas poucas que são dominantes.
- Inativação do X: Hipótese de Mary Lyon que estabelece que um cromossomo X em cada célula é inativado ao acaso no início do desenvolvimento embrionário das fêmeas.
- Herança recessiva ligada ao X: Uma mutação recessiva ligada ao X é tipicamente expressa no fenótipo de todos os homens que a receberam, mas só em mulheres homozigotas.
- Herança dominante ligada ao X: Exibem padrões característicos de herança e são cerca de duas vezes mais comuns nas mulheres do que nos homens. Nessas doenças, salto de gerações são incomuns e não é vista transmissão pai-filho.
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LEITURA DE APOIO: 
- Doenças ligadas ao X 
Embora não sejam totalmente homólogos, os cromossomos X e Y possuem pequenas regiões homólogas nas pontas, o que garante, num indivíduo do sexo masculino, o emparelhamento dos dois cromossomos e sua distribuição normal para as células filhas na primeira divisão da meiose. 
Um homem não transmite para seus filhos (homens) genes ligados ao sexo. De fato, um menino herda de seu pai o cromossomo sexual Y e os genes ligados ao sexo estão no cromossomo X que ele recebe da mãe. Por outro lado, as meninas herdam de seu pai um cromossomo X e de sua mãe o outro cromossomo X. No que se refere a esses caracteres ligados ao sexo, costuma-se dizer que a mulher pode ser homozigota ou heterozigota, enquanto o homem será sempre hemizigoto. 
Sendo assim, as mulheres só manifestarão uma doença ligada ao X e algumas condições que são: 
a) Se for uma herança dominante ligada ao X. 
b) Se na herança recessiva ligada ao X ela herdar tanto do pai como da mãe os genes para a doença (se ela for homozigota). 
Por outro lado, nos homens, tanto na herança dominante como na recessiva, a doença se manifestará. 
- Inativação do X :
 No início da década de 1960, Mary Lion formulou a hipótese de que um cromossomo X em cada célula somática de uma fêmea é inativado. Isso levaria a uma compensação de dose, ou seja, um equilíbrio da expressão dos genes ligados ao cromossomo X em homens e mulheres. 
A hipótese de Lyon estabelece que um cromossomo X em cada célula é inativado ao acaso no início do desenvolvimento embrionário das fêmeas. Isso garante que as fêmeas que possuem duas cópias do cromossomo X vão fabricar produtos gênicos ligados ao X em quantidades aproximadamente semelhantes àquelas produzidas nos machos (compensação de dose).
(Lynn B., Jorde et al., 2004 – Genética Médica).
A relevância clínica da inativação do X é profunda. Ela faz com que as mulheres possuam duas populações celulares, uma em que um dos cromossomos X se encontra ativo e outra em que o outro cromossomo X é que está ativo. Um exemplo dessa condição é a distrofia muscular Duchenne, onde se observa que as mulheres portadoras exibem a típica expressão mosaica.
	
As alterações posturais durante a progressão da
distrofia muscular de Duchenne.
	Dependendo do padrão de inativação aleatória do X dos dois cromossomos X, duas mulheres heterozigotas para uma doença ligada ao X podem apresentar quadros clínicos muito diferentes, uma vez que diferem na proporção de células que possuem o alelo mutante ativo (sendo expresso) em um tecido relevante. 
- Herança Recessiva Ligada ao X:
	 A herança de fenótipos recessivos ligados ao X segue um padrão bem definido e facilmente identificável, conforme pode ser observado na figura abaixo.
Padrão de heredograma demonstrando um distúrbio recessivo ligado ao X 
Uma mutação recessiva ligada ao X é tipicamente expressa no fenótipo de todos os homens que a receberam, mas só em mulheres homozigotas. Várias doenças e características bem conhecidas são causadas por genes recessivos ligados ao X. Estas incluem hemofilia A, distrofia muscular de Duchenne e daltonismo vermelho-verde. Os padrões de herança e os riscos de recorrência para doenças recessivas ligadas ao X diferem consideravelmente daquelas para doenças causadas por genes autossômicos. 
- Herança Dominante Ligada ao X:
 	A doença dominante ligada ao X pode ser imediatamente distinguida da herança autossômica dominante pela ausência de transmissão homem a homem, o que é impossível para a herança ligada ao X, uma vez que os homens transmitem o cromossomo Y, não o X, para os seus filhos. Doenças dominantes ligadas ao X são menores em número e prevalência do que as doenças recessivas ligadas ao X.
Assim, em um heredograma dominante ligado ao X podemos observar que todas as mulheres são afetadas e nenhum dos filhos dos homens afetados são afetados; se qualquer das filhas não for afetada ou qualquer filho estiver afetado, a doença deverá ser autossômica, e não ligada ao sexo, conforme mostra o heredograma abaixo.
Padrão de heredograma demonstrado uma herança dominante ligada ao X.
		
	Apenas uns poucos distúrbios genéticos são classificados como dominantes ligados ao X. Doenças dominantes ligadas ao X exibem padrões característicos de herança. 
Elas são cerca de duas vezes mais comuns nas mulheres do que nos homens, salto de gerações são incomuns e não é vista transmissão pai-filho.
(Lynn B., Jorde et al., 2004 – Genética Médica)
	 Diferentemente, o cromossomo Y é muito pequeno e contém poucos genes. As doenças relacionadas ao cromossomo Y são ditas como Herança ligada ao cromossomo Y ou herança restrita ao sexo que se refere aos genes localizados somente no cromossomo Y, chamados de genes holândricos.
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Padrões de herança pseudoautossômica
O termo herança pseudoautossômica descreve o padrão de herança observado em genes na região pseudoautossômica dos cromossomos X e Y que podem ser permutados regularmente entre os dois cromossomos sexuais.
- Doenças pseudoautossômicas:
	Os alelos para genes localizados na região pseudoautossômica podem ser transmitidos hamem a homem e, dessa forma mimetizam a herança autossômica, porque podem fazer crossing-over (Processo onde há troca de material genético entre cromossosmos homólogos durante a meiose (pode também ocorrer, mais raramente, durante a mitose), produzindo, assim, uma recombinação) do X para o Y.
Padrões atípicos de herança
Os padrões atípicos de herança podem ser classificados da seguinte forma:
- Herança Mitocondrial: Herança que acarreta doenças genéticas causadas por defeitos no genoma nuclear, ou seja, distúrbios provocados por mutações do genoma mitocondrial e por manifestarem uma herança materna.
- SegregaçãoReplicativa: Processo pelo qual, na divisão celular, as múltiplas cópias do mtDNA em cada uma das mitocôndrias de uma célula se replicam e se distribuem aleatoriamente entre as mitocôndrias  novas que, por sua vez, segregam-se aleatoriamente nas células filhas.
- Homosplamia e Heteroplasmia: As várias moléculas de DNA dentro da mitocôndria podem estar em Homoplasmia (cópias iguais) ou em Heteroplasmia (quando há cópias mutadas de DNA mitocondrial e outras de DNA mitocondrial normal), podendo originar doenças degenerativas.
- Herança Materna do mtDNA: Herança que é quase exclusivamente materna. O mtDNA não está sujeito a mudanças atribuídas à recombinação genética e as únicas mudanças que carrega são as de mutações ocorridas nos indivíduos.
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LEITURA DE APOIO: 
- Padrões atípicos de herança:
 	Herança Mitocondrial:
A grande maioria das doenças genéticas é causada por defeitos no genoma nuclear. Contudo, distúrbios provocados por mutações do genoma mitocondrial e por manifestarem uma herança materna. Esses distúrbios demonstraram uma série de características incomuns que resultam das características singulares da biologia e da função mitocondrial. Cada célula humana contém várias centenas ou mais de mitocôndrias em seu citoplasma. 
As mitocôndrias possuem seu próprio DNA (mtDNA) que contém 37 genes cuja taxa de mutação é cerca de 10 vezes maior do que as encontradas no material nuclear. Isso é causado por uma ausência de mecanismos de reparo do mtDNA. As doenças que resultam dessas mutações exibem um padrão distinto de herança devido a três características incomuns da mitocôndria: segregação replicativa, homoplasmia e heteroplasmia e herança materna.
 Homoplasmia e Heteroplasmia:
 Observe a figura abaixo:
	
	As doenças mitocondriais são incluídas no grupo das doenças degenerativas e muitas vezes são também abordadas em processos que se relacionam com as doenças neoplásicas. As doenças degenerativas mitocondriais têm relação com perda de função celular e orgânica, originando doenças por intoxicação que provocam danos celulares tóxicos ou por deficiência energética da célula. 
Herança Materna do mtDNA:
	A característica determinante definitiva da genética do mtDNA é a herança que é quase exclusivamente materna. O mtDNA não está sujeito a mudanças atribuídas à recombinação genética e as únicas mudanças que carrega são as de mutações ocorridas nos indivíduos. Sendo assim, todos os filhos de uma mulher que seja homoplasmática para uma mutação no mtDNA herdarão essa mutação, enquanto que nenhum dos descendentes de um homem portador da mesma mutação herdará o DNA defeituoso. Podemos citar como exemplo de herança materna do mtDNA a neuropatia óptica hereditária de Leber.
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Aula 02: Citogenética Clínica e Citogenética Molecular 
Os cromossomos são os veículos de herança que estão localizados no núcleo da célula, nos humanos encontramos no núcleo 23 pares de cromossomos. A citogenética clínica estuda a relação entre alterações cromossômicas e doenças genéticas em seres humanos, enquanto que a citogenética molecular estuda as doenças genéticas através de novas tecnologias que combinam técnicas de citogenética e de biologia molecular.
Distúrbios Cromossômicos
Os distúrbios cromossômicos constituem uma categoria importante de doenças genéticas, respondendo por uma grande proporção dos abortos, malformações congênitas e retardos do desenvolvimento. A maioria dessas anomalias é baseada em mudanças do número de genes ou da posição dos mesmos.
- Mutações cromossômicas numéricas: são as responsáveis pelas alterações encontradas em 3,4 de cada 1000 recém-nascidos e são as causas, também, de 96% dos abortos espontâneos ocorridos no primeiro trimestre e de 60% das alterações encontradas em nativivos.  
- Mutações cromossômicas estruturais: são as responsáveis pelas alterações encontradas em 2,6 de cada 1000 recém-nascidos e são as causas, também, de 4% dos abortos espontâneos ocorridos no primeiro trimestre e 15% das alterações encontradas em fetos de mães com idade superior a 35 anos.
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LEITURA DE APOIO: 
- Distúrbios cromossômicos 
O conhecimento da relação entre a mutação cromossômica e as resultantes disfunções no desenvolvimento, através de análises moleculares e genéticas, pode nos trazer dados da identidade de genes específicos responsáveis pelo fenótipo anormal, para que se possa realizar um aconselhamento genético nas famílias de pacientes sindrômicos, dado que algumas síndromes apresentam recorrência e podem estar ligadas inclusive à idade materna.
Sendo assim, a citogenética clínica é uma área que se dedica ao estudo cromossômico (exame de cariótipo) associado à descrição clínica de anomalias genéticas que leva à descrição de síndromes causadas por anomalias numéricas e estruturais dos cromossomos autossomos e sexuais. A citogenética convencional tem uma capacidade muito poderosa para fazer a análise do genoma quanto às aberrações que envolvem tanto os ganhos e perdas de partes do genoma como os rearranjos dentro e entre os cromossomos.
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Indicações Clínicas para análises cromossômicas 
A análise do cariótipo é indicada como um procedimento diagnóstico de rotina para uma série de fenótipos específicos encontrados em medicina clínica, além de outras situações em que se faz necessário o estudo do cromossomo, tais como:
1. Problemas precoces de crescimento e de desenvolvimento
2. Natimortos e morte neonatal
3. Problemas de fertilidade
4. História familiar
5. Neoplasia e gestação em uma mulher em idade avançada
A análise molecular do genoma pode ser realizada em qualquer material clínico 
adequado, desde que um DNA de boa qualidade possa ser obtido.
- Conheça agora os processos de análise cromossômica:
- Identificação cromossômica: os cromossomos humanos podem ser identificados citologicamente por uma variedade de procedimentos específicos de coloração. Contudo o método mais comum utilizado em laboratórios clínicos é a análise dos cromossomos corados pelo padrão de bandas Giemsa (padrão de bandas G).
- Hibridização in situ por fluorescência: sondas específicas de DNA para cromossomos individuais, regiões cromossômicas ou genes podem ser utilizadas para identificar rearranjos cromossômicos particulares ou para diagnosticar rapidamente a existência de um número anormal de cromossomos no material clínico.
- Análises cromossômicas e genômicas em uso de microarranjos: uma amostra de DNA do indivíduo a ser testado e uma amostra de DNA de controle são dispostos em uma determinada ordem (matriz) em uma lâmina de vidro e corantes fluorescentes são associadas às amostras de DNA. Essas lâminas são então colocadas em um scanner especial que mede o brilho de cada área fluorescente.
Distúrbios dos autossomos
Os distúrbios mais graves são causados pela perda ou ganho de cromossomos inteiros, pois isso pode afetar o número de cópias de centenas ou mesmo Cada um dos nossos cromossomos tem uma estrutura característica e apresenta um padrão específico de bandas escuras e claras quando corados com produtos químicos. Essas características são conservadas em todos os seres humanos, tornando os cromossomos diferentes, fáceis de identificar e distinguir um do outro sob um microscópio. Eles definem o que é conhecido como um cariótipo normal - um conjunto normal de cromossomos:
- Anomalias cromossômicas: 
- Qualquer desvio do cariótipo normal, em termos de número de cromossomos ou de estrutura, é conhecido como uma anomalia cromossômica.
- Metade de todos os abortos espontâneos é devido a anomalias cromossômicas, mas a incidência de nascimentos cai para menos de 1 por cento.
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LEITURA DE APOIO: 
- Anomalias Cromossômicas 
Vamos entender melhor as anomalias referentes ao número de cromossomos, a partir dos conceitos a seguir:
a) Euploidia: é umacélula que contém o número normal de cromossomos.
b) Poliploidia: é a presença de mais de um conjunto de genoma em uma célula.
As condições poliploideo que foram observadas em humanos são triploidia (69 cromossomos no núcleo de cada célula) e a tetraploidia (92 cromossomos no núcleo de cada célula).
 c) Aneuploidia: são células que não contêm um múltiplo de 23 cromossomos.
 
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 Os distúrbios mais graves são causados pela perda ou ganho de cromossomas inteiros, pois isso pode afetar o número de cópias de centenas ou mesmo milhares de genes.  Poucas dessas anormalidades numéricas são compatíveis com o desenvolvimento a termo, uma vez que existe um desequilíbrio bruto dos produtos do gene. A perda de um cromossomo de um par (monossomia), ou o ganho de um cromossomo extra (trissomia) geralmente resulta em aborto espontâneo.
As anomalias mais comuns numéricos estão listadas na tabela abaixo:
- Conheça agora alguns distúrbios dos autossomos, bem como suas principais características.
-Trissomia do 21: conhecida também como Síndrome de Down, é a mais comum e mais bem conhecido distúrbio cromossômico cuja causa genética mais comum é o retardo mental moderado.   
- Trissomia do 18: foi descrita pela primeira vez em 1960 por Edward e colaboradores em recém-nascidos com malformações congênitas múltiplas e retardamento mental. Foi a segunda trissomia autossômica identificada no homem (a primeira foi a trissomia do 21) e é também conhecida como síndrome de Edwards.
- Trissomia do 13: conhecida também com síndrome de Patau, foi descrita pela primeira vez em 1657 por Bartholin e descrita em 1960 por Patau e colaboradores que a denominaram trissomia do cromossomo D1. Pode-se observar retardo mental acompanhado de graves malformações do sistema nervoso central.  
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LEITURA DE APOIO: 
- Distúrbios dos autossomos
- Trissomia do 21
O cariótipo da Trissomia 21 ou Síndrome de Down é 47, XY, +21 ou 47, XX, +21, é visto em aproximadamente um de cada 800 a 1000 nascidos vivos. Cerca 95% de todos os pacientes com síndrome de Down possuem trissomia do 21, resultado da não-disjunção meiótica do par de cromossomos 21. Tem sido observado que o risco de ter uma criança com trissomia do 21 aumenta com a idade materna, especialmente após os 30 anos. 
O erro meiótico responsável pela trissomiado 21 geralmente ocorre durante a meiose materna (90% dos casos), predominantemente na primeira divisão meiótica, os 10% dos casos restantes ocorrem na meiose paterna, normalmente na segunda divisão meiótica. A síndrome de Down pode geralmente ser diagnosticada ao nascimento ou logo após, por suas características dismórficas que variam entre os pacientes, produzindo, contudo, um fenótipo distinto que pode ser observado nas figuras abaixo:
Fenótipo de uma criança com a de Sindrome de Down 47,XX, +21
					Fenótipo de um homem com a de Sindrome de Down 47,XY, +21
Fenótipo de uma mulher com a de Sindrome de Down 47,XX, +21
- Trissomia do 18
O cariótipo da trissomia do 18 ou Síndrome de Edwards é 47, XY, +18 e cuja frequência é de l para 8.000 nascimentos, sendo que nascem mais meninas afetadas do que meninos. Características comumente observadas em recém-nascidos são: peso de nascimento diminuído; choro fraco; hipotonia seguida de hipertonia, hipoplasia da musculatura esquelética e do tecido adiposo subcutâneo; diminuição de resposta a estímulos sonoros, algumas características relacionada a trissomia do 18 podem ser vistas nas figuras abaixo:
Fenótipo de uma criança com a de Sindrome de Edwards 47, XY,+18
Fenótipo de uma criança com a de Sindrome de Edwards 47, XY,+18
- Trissomia do 13
A síndrome determinada por essa aneuploidia foi minuciosamente estudada por diversos autores, de sorte que, em pouco tempo, ela pôde ser caracterizada clinicamente com bastante precisão. Estudos autorradiográficos e de fluorescência forneceram evidências de que o cromossomo trissômico nessa síndrome é o 13. O cariótipo característico da síndrome é 47, XY,+13 e ocorre na variação de 1/4.000 – 10.000 crianças que nascem, sendo letal, geralmente, no primeiro mês da doença. Há a probabilidade de risco agravado por uma possível gravidez tardia (>37 anos). A taxa de sobrevida é muito similar àquela da trissomia do 18, com 95% dos bebês nativivos morrendo durante o primeiro ano de vida. O fenótipo pode ser observado na figura abaixo:
	
Fenótipo de uma criança com a síndrome de Patau 47, XY,+13
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Os cromossomos sexuais e suas anomalias
As anomalias dos cromossomos sexuais resultam principalmente em aneuploidias que são classificadas como monossomias e trissomias, observadas em diversas anormalidades como nos cariótipos 47, XXX, 47, XXY, 47, XYY ou 45 X.
Estas são originadas principalmente a partir de erros da não disjunção durante a gametogênese, onde um espermatozóide ou um óvulo leva um cromossomo sexual extra.
- Conheça agora algumas síndromes geradas por estas anomalias:
1. Síndrome de Turner ou Monossomia do cromossomo X
2. Síndrome de Klinefelter
3. Trissomia do X
4. Síndrome 47, XYY
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LEITURA DE APOIO: 
- Cromossomos Sexuais e suas anomalias
- Síndrome de Turner ou Monossomia do cromossomo X
A Síndrome de Turner, descrita na década de 40, é característica do sexo feminino e ocorre numa proporção de 1:2500 a 1:5000 nascimentos vivos, cujo cariótipo observado é 45,X. Indivíduos com síndrome de Turner são mulheres e normalmente possuem fenótipo característico, podendo ser observado na figura abaixo:
Fenótipo de uma mulher com a síndrome de Turner 45,X.
O quadro clínico é evidenciado pela baixa estatura, infantilismo genital e disgenesia ovariana.
- Síndrome de Klinefelter
A síndrome de Klinefelter, restrita aos homens, está associada, na maioria dos casos, a um cariótipo 47, XXY. Essa síndrome afeta entre 1/500 e 1/1000 homens e é uma causa comum de hipogonadismo masculino primário (deficiência funcional dos testículos que acarreta insuficiência no desenvolvimento sexual).
O cromossomo X adicional é de origem materna em cerca de 50% dos casos de Klinefelter e a incidência aumenta com a idade materna avançada. O mosaicismo cromossômico (presença de linhagens celulares com diferentes cariótipos, sendo um deles normal para o sexo masculino - 46, XY) é observado em cerca de 15% dos casos da síndrome de Klinefelter e aumenta a probabilidade da produção de esperma viável.
Os portadores são altos e magros e têm pernas relativamente longas. Observe a figura abaixo:
Fenótipo de um homem com a síndrome de Klinefelter 47, XXY.
A ginecomastia (desenvolvimento de seios) é vista em aproximadamente 1/3 dos homens afetados e leva a um risco aumentado de câncer de mama. Existe uma predisposição para incapacidade de aprendizagem e uma redução no QI verbal. Parecem fisicamente normais até a puberdade, quando os sinais de hipogonadismo se tornam óbvios. Devido a essas características, o diagnóstico na pré-puberdade é difícil, pois os sinais clínicos não são suficientemente nítidos.
- Trissomia do X
A Trissomia do X (47, XXX) ou síndrome do triplo X só ocorre em mulheres, em aproximadamente 1/1000 mulheres, como cariótipo mostrado na figura a seguir:
	
 Cariótipo de um indivíduo com a Trissomia do X (47, XXX)
As portadoras dessa doença genética, embora de estatura geralmente acima da média, não são fenotipicamente anormais, não apresentando, assim, nenhuma diferença ou aberração na sua aparência física. Nas células 47, XXX, dois dos cromossomos X são inativados e de replicação tardia. Quase todos os casos resultam de erros na meiose materna.
Algumas mulheres com trissomia do X são identificadas em clínicas de infertilidade, há um déficit significativo do desempenho em testes de QI e cerca de 70% dos pacientes têm problemas do aprendizado graves. Podem, também, ter convulsões epiléticas. Também foram vistas mulheres com 4,5 ou até mais cromossomos X em que cada cromossomo X adicional é acompanhado por retardo mental aumentado e anomalias físicas.
- Síndrome 47, XYY
Nessa aneuploidia do cromossomo Y, é observado o cariótipo 47, XYY, como mostrado na figura:
	
	
Cariótipo de um indivíduo com a Síndrome 47, XYY
Homens com esse cariótipo tendem a ser mais altos do que a média e possuem redução de 10 a 15 pontos no QI médio. Observe a figura abaixo:
Fenótipo de um homem com a Síndrome de 47, XYY
Essa condição despertou grande interesse médico e científico após trabalhos de Jacob e colaboradores, em 1968, os quais observaram que a proporção de homens XYY era bem maior entre os detentos de uma prisão de segurança máxima do que na população em geral. Isso levou a sugestão que esse cariótipo pode conferir uma predisposição ao comportamento criminoso, violento. 
Existe, contudo, evidência de distúrbios comportamentais menores, tais como hiperatividade, distúrbio do déficit de atenção e incapacidade de aprendizado. Dentre os meninos nativivos, a frequência do cariótipo 47, XYY é de cerca de 1 em 1.000. A origem do erro que leva ao cariótipo XYY deve ser a não-disjunção paterna na meiose II, produzindo espermatozoides YY.
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Aula 07: Fundamentos das tecnologias do DNA Recombinante 
É importante que você saiba que até a década de 70, o DNA era o componente celular mais difícil de ser analisado. Sua sequência de nucleotídeos de enorme tamanho e monotonia química era geralmente analisada por meios indiretos como a sequência de proteínas e análise genética. A partir da década de 70, novas tecnologias foram desenvolvidas permitindo o isolamento e a purificação de genes específicos num processo chamado de clonagem gênica. Na verdade, muitas dessas técnicas são provenientes da Microbiologia, Bioquímica, Imunologia e Genética Microbiana e permitiram que a análise do DNA ganhasse um novo enfoque. O DNA tornou-se, então, a molécula mais fácil de ser analisada sendo possível isolar regiões específicas, obtê-las em grande quantidade e determinar a sua sequência numa velocidade de milhares de nucleotídeos por dia.
A tecnologia do DNA recombinante
Em 1972, quando a possibilidade da manipulação genética foi pela primeira vez demonstrada, novas técnicas foram desenvolvidas e permitiram avanços na análise do DNA que era o componente mais difícil de ser analisado. Sua sequência de nucleotídeos de enorme tamanho e monotonia química eram geralmente analisadas por meios indiretos como a sequencia de proteínas. 
Esse novo conjunto de técnicas é o que chamamos de Tecnologia do DNA Recombinante.
- Tecnologia do DNA Recombinante
- Conjunto de técnicas de clonagem de DNA que pavimentaram o caminho para as áreas modernas da genômica e da proteômica, o estudo dos genes e das proteínas em escala das células e dos organismos inteiros.
- Está transformando a pesquisa básica, a agricultura, a medicina, a ecologia, a medicina forense e muitas outras áreas, embora trazendo ocasionalmente à sociedade escolhas difíceis e dilemas éticos.
A Tecnologia do DNA Recombinante ou Engenharia Genética pode ser usada para estudar mecanismos de replicação e expressão gênica, na determinação da sequência de um gene e consequentemente da proteína que ele codifica, ou no desenvolvimento de culturas microbianas capazes de produzir substâncias úteis, tais como a insulina humana, hormônio de crescimento, vacinas e enzimas industriais em grandes quantidades.
- Campos de aplicação
Comercial
Biotecnológica
Investigação de paternidade
Diagnóstico de doenças genéticas e infecciosas
Clonagem do DNA
A clonagem do DNA é o principal processo da Tecnologia do DNA Recombinante. Para compreender este processo, vamos partir da definição da palavra CLONE:
Um clone é uma cópia idêntica.
 Voltando à Genética, esse termo originalmente se aplicava às células de uma única espécie, isoladas e permitidas a se reproduzir para criar uma população de células idênticas.
	- Clonagem do DNA
- Envolve a separação de um gene ou um segmento de DNA específico de um cromossomo maior, ligando-o a uma pequena molécula de DNA-transportados e depois replicando esse DNA modificado milhares ou milhões de vezes por meio de um aumento no número de células ou da criação de cópias múltiplas do DNA.
- O resultado é a amplificação seletiva de um gene ou segmento particular de DNA.
A clonagem do DNA de qualquer organismo envolve cinco etapas gerais:
1. Cortar o DNA em localizações específicas.
2. Selecionar uma molécula de DNA capaz de autorreplicação.
3. Unir os dois fragmentos de DNA de maneira covalente.
4. Transferir o DNA recombinante para uma célula hospedeira.
5. Selecionar ou identificar as células hospedeiras que contenham o DNA recombinante.
	
Ferramentas da Tecnologia do DNA recombinante
Para a realização da Tecnologia do DNA Recombinante podemos contar com diversas ferramentas que nos auxiliam em cada uma das etapas do processo.  Entre essas ferramentas temos:
- Enzimas: são particularmente importantes para a tecnologia do DNA recombinante.  Temos um conjunto de enzimas que nos proporcionam tal evento; entre elas vamos destacar as ENDONUCLEASES DE RESTRIÇÃO e as DNA LIGASES.
- Vetores de clonagem: funcionam como um veículo que transporta o gene para o interior da célula hospedeira que é normalmente uma bactéria, embora outras células vivas possam ser utilizadas.
- Plasmídeos: são moléculas de DNA circular que se replicam separadamente do cromossomo bacteriano (trás genes extras).
- Bacteriófagos: são vírus que infectam especificamente as bactérias. Tal como todos os vírus, os fagos têm uma estrutura muito simples, consistindo meramente numa molécula de DNA (ou ocasionalmente RNA) que transporta determinado número de genes, nos quais se incluem vários para a replicação do fago.
- Cosmídeos: são plasmídeos que contêm um fragmento de DNA do fago l que inclui o sítio cos.
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LEITURA DE APOIO: 
- Ferramentas da Engenharia Genética 
Para a realização da TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE podemos contar com diversas ferramentas que nos auxiliam em cada uma das etapas do processo. Entre essas ferramentas temos: 
a) Enzimas: Temos um conjunto de enzimas que nos proporcionam tal evento; entre elas vamos destacar as ENDONUCLEASES DE RESTRIÇÃO e as DNA LIGASES. As endonucleases de restrição (também conhecidas como enzimas de restrição) são enzimas encontradas naturalmente em bactérias, utilizadas para realizar cortes nas cadeias de nucleotídeos (tanto do RNA quanto do DNA). Cada enzima de restrição corta o material genético. São partes palíndromas (que apresentam a mesma leitura de trás para frente e de frente para trás). As extremidades das partes cortadas recebem o nome de extremidades de ligação, pois graças ao processo “palíndromo” são antiparalelas e se encaixam perfeitamente, conforme podemos observar na figura abaixo: 
	Essas enzimas reconhecem e clivam o DNA em sequencias de DNA específicas, chamadas de sequencias de reconhecimento ou sítios de restrição, para gerar um conjunto de fragmentos menores. Enquanto que as DNA ligases fazem a união entre o fragmento de DNA a ser clonado e o vetor de clonagem, falaremos mais adiante dos vetores.
b) Vetores de clonagem: Uma molécula de ADN deve dispor de várias características de modo a ser capaz de agir como um veículo para a clonagem de genes. A característica mais importante é que deve ser capaz de se replicar dentro da célula hospedeira, de modo a que se possam produzir numerosas cópias de ADN recombinante, sendo estes capazes de passar para as células filhas. Um veículo de clonagem também precisa ser relativamente pequeno. 
c) Plasmídeos: Eles podem ser introduzidos nas células bacterianas (geralmente uma Escherichia coli) por um processo denominado transformação. Algumas células