Biologia Molecular Estácio

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Biologia Molecular
Aula 3 – Organização gênica eucarionte
Objetivos
 Compreender a estrutura da cromatina e histonas
 Identificar os cromossomos
Cromatina
 Em células eucariontes o DNA está complexado com proteínas específicas, constituindo 
a cromatina;
 Sua organização é dinâmica, pois se altera de acordo com a fase do ciclo celular e com 
o seu grau de atividade;
 A cromatina na sua forma compactada constitui o cromossomo, logo, eles representam 
aspectos morfológicos e fisiológicos da mesma estrutura;
 A disposição da cromatina dentro do núcleo e o seu grau de condensação variam de 
um tipo celular para outro, e são características de cada tipo celular;
 Além disso, a mesma célula pode apresentar a cromatina com vários graus de 
condensação, de acordo com o estágio funcional e com o estado de diferenciação em 
que se encontra.
DNA
Proteínas histona e não-histona
 As proteínas que se associam ao DNA para formar a cromatina são conhecidas como 
histona e não-histona;
 As histonas são os principais componentes protéicos da cromatina, sendo estáveis, não 
sendo renovadas constantemente como a maioria das proteínas celulares;
 A quantidade de massa de histonas e aproximadamente igual à do DNA no núcleo;
 Possuem caráter básico, pois é formado por aminoácidos básicos (arginina e lisisna), já a 
cromatina possui caráter ácido.
Proteínas histona e não-histona
 Existem 5 tipos de histonas, classificadas de acordo com o teor de lisina e/ou arginina (H1, 
H2A, H2B, H3, H4)
 H1 – Possuem cerca de 220 aminoácidos, apresentando menor grau de conservação 
entre as espécies e também entre os tecidos biológicos;
 H2A, H2B, H3 e H4 – são moléculas menores com 102 a 135 aminoácidos;
 As proteínas não-histônicas podem estar ligadas ao DNA ou dispersas no nucleoplasma;
 As células metabolicamente mais ativas (neurônios e células das glândulas salivares) 
possuem maior quantidade de proteínas não-histona.
Proteínas não-histona
 É possível classifica-las de acordo com a sua atividade funcional:
(i) Proteínas que participam da estrutura dos cromossomos (compactação);
(ii) Proteínas relacionadas com os processos de replicação e reparo do DNA;
(iii) Proteínas que participam do processo de ativação e repressão gênica.
Nucleossomo
 É a unidade estrutural básica da
cromatina;
 Possui 10 nm de diâmetro e 6 nm de
altura;
 Formado por 200 pares de bases
nitrogenadas do DNA associados a um
octâmero de histonas (2 moléculas de
cada uma das histonas H2A, H2B, H3 e
H4) e uma molécula de Histona 1.
Tipos de cromatina
 Eucromatina = forma da cromatina ativa, menos condensada;
 Heterocromatina = forma da cromatina inativa, mais condensada.
Cromossomos
 São resultantes da condensação da cromatina que ocorre durante a divisão mitótica ou 
meiótica;
 O grau de condensação é máxima na metáfase.
Cromossomos
 As duas cromátides de um cromossomo
são unidas por uma região de
estrangulamento conhecida como
centrômero.
 Classificação morfológica do
posicionamento do centrômero
Cromossomos
 Uma outra forma de caracterização dos cromossomos é feita por técnicas especiais de 
tratamento e coloração, que levam ao aparecimento de uma padrão definido de 
segmentos ou bandas diferencialmente coradas ao longo do cromossomo.
Cariótipo Feminino Cariótipo Masculino
Cromossomos
 O número de cromossomos de uma espécie é constante e é mantido durante os ciclos 
de divisão pelos quais a célula passa;
 Apenas durante a meiose, quando se formam os gametas, ocorre a redução à metade 
no número de cromossomos da célula.
 Desta forma, os gametas são haploides, composto por n (23 cromossomos no Homem) 
cromossomos, já as células somáticas são diploides, com 2n (46 cromossomos no Homem) 
cromossomos.
Cromossomos homólogos
 Nas células somáticas eucariontes, os cromossomos ocorrem em pares, sendo um 
cromossomo do par de origem paterna e o outro de origem materna.
 Cada cromossomo de um par é homólogo ao outro, ou seja, eles apresentam o mesmo 
tamanho, a mesma morfologia e a mesma sequencia gênica.
 Enquanto os genes são conhecidas como alelos.