Genética: Cromossomos e sua estrutura

Genética CROMOSSOMOS Sumário Introduçã o ............................................................................................................................................................. 2 Objetiv o ................................................................................................................................................................ . 2 1. Cro mossom os .............................................................................................................................................. 2 2. Estru tura d os crom ossomos ........................................................................................................................ 4 3. Ti pos de cro mosso mos ................................................................................................................................ 5 Exercíc ios .............................................................................................................................................................. 6 Gabari to ................................................................................................................................................................ 7 Resu mo ................................................................................................................................................................ . 7 Introduçã o Certamente você já ouv iu falar sobre DNA , provavelmente até conhece sua estrutura e com o atua n a trans missão de cara cteres, além da sua l ocalização n o núcleo da célula. Mas você sabe como o DNA se d ispõe dentr o do núcleo? Se rá que est á “espalhado” ou org ani z ado em alguma estrutur a? Na aula de hoje co nheceremos uma estrutura co nhecida como cromossomo , essa estrutura mantém o DNA organ i zado no interior do n úcleo e possibilita que a célula realize p rocessos complexos como a div isão ce lular. Objetivo • Aprender o que são crom osso mos e como são formados. • Conhecer suas estrutur as e os principais tipos de cromossomos. 1. Cromossomo s Como sabemos, toda a informação genética de um organismo está arma ze nada em seu DNA, sab emos ainda q ue o DNA é composto por um a dupla hélice pareada de acordo com seus nucleotídeos, localizados no interi or do núcleo. Tente visuali za r o interi o r do núcleo de uma célula, você consegue imaginar como seriam se as diversas fitas de DNA estivess em livres em seu i nterior? Como ele poderia se dupl icar sem que ocorressem rupturas na hélice? Vários tipos de problemas poderia m ocorrer cas o o D NA se e ncontr asse livre no citoplasma d o núcleo. Sendo assim, qua ndo n ão está desempe nhando n e nhum p rocesso metabólico, como a duplicação, as fitas de DN A são e spiralizadas (co mo um fi o d e telefone), dimin ui ndo o seu tam a nho e melhor a ndo a organização. Figura 1 - Espi ralização d o DNA Mesmo espiralizado o tamanho d as f itas de DNA p erma nece grande, assim para reduzir ainda mais seu ta manho, o DN A se associa a estruturas chamadas de nucleossomos , formadas por u m con junto de oi to proteína s chamadas de histon as , forman do assi m os cromossomos . Na grande maioria dos organismos vivos, os cr omossom os são encontrados em pares (normalmente um p ar é herdado da mãe e o o utro do pai) e são chamados de cromossomos homólogos . Nesses pares a localização dos gen es é sempre a mesma, assim como o comprimento de a mbos os cromossomos, sendo esses indiv íduos chamados d e diploid es , pois pos suem duas copi as de um mes mo cromossom o . Porém em alguns indivíduos, como os f ungos, os c rom ossomos sã o encontrados em uma ún ica cópia, e esse s orga n ismos são chamados de h aploides. A quantidade de cromossom os é similar entre organismos da mesma espécie, porém p odem variar mui to entre u ma e spécie e outra. O ser h umano, por exemplo, possui 46 crom osso mos, organiza dos e m 23 pares, a mosca -das- frutas, no entanto, possui um con j unto de apenas 8 crom osso mos, organizados em 4 par es. Ao conjunto total de c rom ossomos de um organismo damos o nome de cariótipo. Figura 2 - Ca r iótip o human o SA IB A M AI S ! 2. Estrutura d os cromos somos No início do p rocesso de divisão celular, o D NA precisa se condensar ao máximo, e durante essa etapa, alguma s partes são condensadas mais frouxamente que outras. Em geral as regiões com DNA ativo, chamadas de regiões eucromáticas , se enrolam menos que a s reg iões heterocromáticas , onde se l ocalizam D NA não ativo. Alguns estudos são realizados através da obs ervação do carióti po de um organismo, par a isso são utilizadas técnicas que interr ompem a d ivisão celular na metáfase I. Nessa fase os cromossom os se encontram altamente compactados, sendo facilmente observ ados por microscópi o de l uz, com auxí li o de corantes específicos. O estudo do cariótipo é amplamente utilizado na medicina para detecção de anomalias genéticas, como as síndrom es . Assim as regiões hete rocrom áticas apa recem como locais de “estrang ula mento”, se ndo esses locais chamados d e constrições e classificados d e acordo com sua localização . Os prim ei ros locais de constrição são cha mados de centrôme ros que divide o cromossom o em dois. Ess a c onstri ção primária te m um importante papel durante os processos de divisão celular. As constrições secundárias são cha madas de satélites e separam a parte termin al do m aterial cromossôm ico . Além das constrições, a estrutura dos cro mossomos é composta por outros componentes, como as cromátides , que são divisões no sentido longitudina l que ocorrem dur a nte a divi sã o celular. Além d a zona sat que surge duran te a tel ó fase e está relacionada a formação do nucléolo; e os telômeros que são a parte termina l do cro mossomo. Figura 3 - Estr utura d o cromossomo 3. Tipos de c romossomos De acordo com a localização de sua constrição primaria, q ue são os centrômer os, os c romossomos são classificados em qua tro tipos distintos: • Telocêntrico: O ce ntrôm ero se localiza na extremidade do cromossomo, dess a forma é observa do apenas u m braço; • Acrocêntrico: O centrômero se localiza próxima a uma extremidad e, o cromossom o é observado co m um braço mai o r que o outro; • Submetacêntrico: O centrôm ero se localiza um pouco deslocado d o meio do cromossom o , assim os braços ficam ligei ram ent e desiguais; • Metacêntrico: O centrôm ero se encontra n o meio do cromossom o, os d ois braços têm o mesm o ta manh o . Figura 3 - Tip os de cro mossomos FIQ U E A TE NT O ! Exerc í cio s 1. (Au tora, 2019 ) Descreva com o são classificados os cromossomos e quai s os tipos existentes. 2. (UCPel) Podemos dizer que cromossomo é um filamento de cromatina espiralado, visível ao m icroscópio óptico por ocasião d a div isão celular. O conjun to de dados sobre tamanho, forma, número e características d os cromossom os de um a espécie é chamado de: a) Carióti po. c) Código genético. d) Centrômero. Os cromossom os e suas constrições são apenas observados em microscópio dur ante a d ivi s ão celular, devido ao seu alto grau de co mpactação. Nas demais etapas não se pode observar esse padrão e m fo rma de X. e) Cromátide. 3. (Au tor a , 2019) Assinale “V” para verdadeiro e “F” para falso, em seguida justifique as altern ati vas falsas: ( ) Cromossom os sã o filamentos de DNA espir ali zados. ( ) Em células dipl oides são e ncontr adas dois pares d e cromossomos de mesmo com pri mento, po rém com localização dist inta de gen es. ( ) Cél ulas haploides possuem apenas um a cópia d e cromossomos e representam a gr ande ma io ria dos se res vivos. ( ) As co nstrições são originadas pelo grau de c ompactação do c romossomo, onde regiões de eucromati na se condensam m enos que regiões de heterocroma ti na. Gabari to 1. Os tipos de cromossom os são definidos de a cordo c om se u centrômero, constrição p rimária. São cl assificados em q uatro tipos distintos, metacêntrico, telocê ntri co, s ubmetacêntrico e acrocêntrico. 2. Letra A. Ao conj unto de crom ossomos de um indivíduo damos o nome de cariótipo. 3. V, F, F, V. Como vi mos as células diploides são formadas p or pares de cromossom os , onde os genes se encontram na mesma localização. N a segunda alte rn ativa falsa, as células haploides de fat o possuem apenas uma cópia de c rom ossomos, po rém são e ncontradas em apenas alguns tipos de organ is mos, e m geral nos fungos. Resumo Cromossom os são filamentos de D NA esp ira liz ados que est ão associados aos nucleossomos, complexo de proteínas histonas. A espi ralização do DNA é extremam ente importante para organização do núcleo da célula e durante a divisão celular, inclusive é nessa etapa, sobretudo na metáfase I, que os cromossomos atingem seu g rau máximo de condensação. Durante esse processo de condensação, pa rtes distintas dos cro mossom os se condensam mais frouxamente, f ormando estra ngulam entos que são chamados de constrições. As constrições primárias são chamadas d e centrômeros e dividem os cromossom os e m quatro tipos d istintos: os metacêntricos, te locêntr icos, submetacêntricos e acrocên tricos. Além dos c entrôm eros, são encontradas outras estrutura s nos cromossomos, as constr ições secundárias que são cham adas de satélites e separam a parte termin al do material cromossômico; as cromá tides, que são divisões no sent ido longitudin al e ocorrem d urante a d ivi são celular; a zona sat que surge durante a telófase e está relacionada a f orm ação do nucléolo; e os telômeros q ue são a parte termin al do cro mossomo. Os cromossom os são a inda encontrados de d uas f orma s: em p ares , nas células diploides ou contendo apenas uma c ópia em cél ulas haploides. O conjun to total de cromossomos é chamado de cariótipo e é utilizado em diversos tipos de estudos. Referênc ias bibliográf icas GRIFFIT HS. A,J ,F. WESS L E R, S.R. LEWONTI N, R.C . CA RR O L, S.B. Introdução a gen ética , Edit ora Guanaba ra, 9 ° edição , 2008. ALBERTS , B. JO HNSON , A. LE WIS, J . MORG AN, J. RAFF, M. ROBE RTS. K, WALTER , R. Biologia m ol ecular da célu la, editora Artmed , 6° ediç ão, 201 7. Referênc ias imagét icas https://pi xabay .com/pt/v ectors/ge nética-c romoss omos-rna-d na-1564 04/, ac essado e m 28/02/20 19 às 21:40. https://p t.m.wiki pedia. org/wiki/Fi cheir o:45,X.jpg acessad o em 28/02/ 2019 às 22:05 https://c om mons.wiki media. org/wiki/Fi le:Crom osoma Mo r fologi a.jpg, ace ssado e m 28/02/20 19 às 21: 45. https://c om mons.wiki media. org/wiki/Fi le:Centr omere_P lacem ent.svg , acessad o em 2 7/02/201 9 às 20: 30 .