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RESUMO SEMINÁRIO - PROCESSOS MOLECULARES E GENÉTICA EXPRESSÃO GÊNICA VIRAL O que é uma expressão gênica? A expressão génica ou expressão genética é o processo pelo qual a informação hereditária contida em um gene, tal como a sequência de DNA, é utilizada de modo a formar um produto génico funcional, tal como proteínas ou RNA. Genomas virais contém informações que,garantem a replicação de genomas virais,garantem o empacotamento de genomas em virions Alteram a estrutura e/ou função da célula hospedeira em maior ou menor grau. Estratégia viral se refere à maneira pela qual cada vírus realiza as funções acima. Visto que um vírus é um parasita intracelular, ele tem que operar dentro dos limites impostos pela célula hospedeira, ou contornar essas limitações. O vírus é um agente biológico microscópio que se reproduz dentro de células de hospedeiros viventes. Quando infectada por um vírus, uma célula hospedeira é obrigada a fabricar milhar de cópias idênticas ao vírus original em um grau extraordinário. A variedade de efeitos estruturais e bioquímicos que os vírus produzem na célula hospedeira é extensa. Eles são chamados de efeitos citopáticos. As infecções por vírus eventualmente resultam na morte da célula hospedeira. As causas da morte incluem lise celular, alterações à membrana superficial da célula e apoptose. Geralmente a morte da célula é causada pela PARADA de sua atividade normal devido às proteínas produzidas pelo vírus, sendo que nem todas são componentes da partícula viral. Alguns vírus não causam mudanças aparentes à célula infectada. Células nas quais o vírus é latente e inativo mostram poucos sinais de infecção e geralmente funcionam normalmente. Isso pode causar infecções persistentes, quando os vírus podem ficar dormentes por meses ou anos, como ocorre no caso da herpes. Um exemplo de vírus é:Parvovirus são vírus muito pequenos, de fita simples de DNA (parvum=pequeno). Eles têm um capsídeo icosaédrico e são não-envelopados. A replicação do DNA ocorre no núcleo. O parvovírus humano B-19 replica em células em divisão – principalmente em progenitores de eritrócitos na medula óssea Esta é normalmente uma doença amena, mas A DIMINUIÇÃO na produção de eritrócitos pode vir a ser problema em pessoas com vários tipos de anemia hemolítica severa. A família do papilomavírus ( HIV) foi inicialmente agrupada junto com a família papovavírus, porque membros de ambas as famílias têm uma estrutura similar. Entretanto, agora está claro que as duas famílias têm uma estratégia de replicação muito diferente e por isso cada grupo ganhou o status de família. 3)Uma vez que um vírus infecta o corpo do hospedeiro, ele atinge diferentes tipos de células vivas, dependendo de sua natureza. O vírus começa ligando-se a uma célula vulnerável, penetrando então em sua superfície ou, de alguma outra forma, se infundindo na substância primária da célula hospedeira. 4)processo de replicação viral ocorre, no qual o vírus assume as funções reprodutivas da própria célula e a reprograma para criar cópias do DNA ou RNA do vírus. 5)O processo de replicação viral continua até que a célula explode em um estágio chamado shedding, liberando várias duplicatas do vírus original no corpo do hospedeiro. Cada cópia tem como alvo células mais suscetíveis, anexa e inicia o processo de replicação novamente. Fita positiva e negativa Vírus com fita de RNA positiva(+) Exemplos: febre amarela, dengue e HPV. O RNA será utilizado com RNAm para a tradução (síntese proteica). O seu RNA genômico dará uma sequência de nucleotídeos idêntica ao RNAm usado na célula hospedeira para sintetizar proteínas virais. A molécula de RNA genômico é traduzida diretamente em proteínas. (síntese proteica) e forma novos vírus a procura de célula hospedeira para que assim possa infectá-la. Vírus RNA negativo (-) Exemplos: gripe, raiva, rubéola, cachumba e sarampo O RNA tem sequência de nucleotídeos complementar ao RNA genômico, dependem do RNA polimerase. Não sofre tradução, precisa da ajuda do RNA polimerase para que assim ele consiga fazer a síntese de proteína (tradução).Assim que a tradução ocorre o capsídeo viral vai a procura da célula hospedeira para infecta-las. Perguntas 1)Pode acontecer do vírus não se manifestar? Sim, exemplo, herpes. 2)Descreva diferenças no DNA e o RNA do vírus? DNA tem fita dupla, base dexoribose. RNA tem fita simples, mas pode ser de fita dupla e tem base nitrogenada. RESUMO SEMINÁRIO ESTRUTURA E REPLICAÇÃO DO DNA E RNA VIRAL Parasitas obrigatórios , Acelulares Sua composição estrutural tem: Capsídeo – cápsula protéica, Cerne – genoma, Núcleocapsídeo Estrutura do vírus quanto a forma: Icosaédrica:Complexa e se assemelham-se a cristais. O número e a arrumação dos capsúmeros são úteis na identificação desses vírus. Exemplos: Adenovírus, Picornavírus, Rinovírus, etc.. Helicoidal: O ácido nucleico é circundado por um capsídeo cilíndrico como uma estrutura de hélice. Frouxo: nucleocapsídeos se dobram em forma de novelos, geralmente irregulares, assumindo um aspecto polimórfico.Rígido: semelhante a bastonetes Exemplos: Influenza, vírus do Mosaico do Tabaco, etc... Vírus precisa da máquina celular para sobrevive e reproduzir, por tanto não tendo a capacidade de reprodução sozinho sem um hospedeiro. Menor que uma bactéria tem seus capcidios, envelopados apartie da membrana e similar a nossa membrana, assim para entrar no nosso organismo tem facilidade pela semelhança a do ser humano entrando por permeabilidade. Seu tamanho e menor que uma hemácia,que mede 10,000 mil nanômetros e menor que a bactéria que tem tamanho entre 10,000 mil nanômetros e 50 nanometro que e o tamanho de um vírus em média. Seu material genético e DNA E RNA tem acido nucléico e protéico, matriz protéica, envolvido por membrana com bicamada lipídica, uma epicula com complexo de glicoprotéinas exposta na superfície viral (pontas) sendo assim um antígeno,corpo estranho em nosso organismo. A reprodução dos vírus acontece apenas no interior da célula viva. Os vírus são capazes de alterar o funcionamento celular para que então a célula trabalhe para eles. São denominados como parasitas intracelulares obrigatórios. Dependendo das organelas encontrada nas células hospedeiras pois não apresenta síntese protéica para que o vírus consiga de fato fazer replicação. Geralmente promove lise celular no hospedeiro após a replicação. Ciclo lítico- Adsorção, ligação do vírus à membrana da célula que ele irá parasitar. Acontece graças aos receptores celulares. Penetração- Após ligação, o vírus começa a entrar na célula, dependerá do tipo de vírus. Sintese- Nova moléculas de DNA Montagem – Reprodução do corpo. Liberação – Extravazamento com rompimento da membrana celular promovendo lise celular. Vírus não envelopados podem cruzar a membrana celular de forma direta ou interiorizados via endossomos. Destroem depois a membrana endossomal. Desnudamento -O vírus sofre a ação de enzimas que destroem o capsídeo. O matéria genético viral é liberado no citoplasma ou no núcleo. Síntese viral - O material genético do vírus começa a afetar a atividade celular. A célula passa a produzir as proteínas necessárias para a replicação viral. Montagem e maturação- A partir das proteínas produzidas pela célula, os novos vírus são formados. Liberação- Após montagem e maturação, os novos vírus saem da célula para parasitarem outras de duas formas: Rompimento da membrana celular ,Brotamento, levando uma parte da célula parasitada. É definida infecção latente quando uma célula é infectada por um vírus, porém não há produção de partículas virais infecciosas. Com ou sem integração do genoma viral ao genoma da célula. Exemplo: Sem integração – Vírus da Herpes RESUMO SEMINÁRIO MUTAÇÃO E REPARO DO DNA Alteração repentina e hereditária no código genético de um organismo.As mutações não são justificadas por recombinações de DNA que normalmente ocorrem. Ligação direta ao processo evolutivo. A mutação nem sempre vai impactar na síntese proteica. Causadas por agentes físicos: radiações ionizantes e raio UVC e UVB. Agentes químicos: análogos de base ( de bases nitrogenadas), agentes intercalantes(estreses na molecula), produtos radioativos internos( oxido nítrico e estresse celular) Mutação expontânea resulta de função normais expontânea e aleatória. Nem todoa mutação impacta e troca de aminoácido, quando se troca o aminoácido interfere na proteína. ¨Aquela história de mutação sem sentido com perda de sentido¨... Mutação pontual silenciosa ou sinônima: não altera a sequência de aminoácidos. Mutação nonsense: um códon de parada é inserido, comprometendo a síntese de proteínas. Mutação pontual missense: altera uma das bases do DNA, codificando outro aminoácido. Mutação pontual sense: a substituição da base causa um erro na codificação do aminoácido, parando a tradução. Inserção in frame - Inclui um códon inteiro na sequência de trincas, adicionando um aminoácido. Inversão in frame com alteração de um códon, afeta diretamente o aminoácido. Inversão com impacto no códon de parada. Inserção framshift -Inclui apenas uma base, alterando a estrutura dos códons. Mutação em íntrons -A mutação não permite que o splicing aconteça. Reparo no DNA - Recuperação de um DNA mutado, já que nem toda mutação é prejudicial. Mecanismos essenciais que protegem a integridade do genoma e garantem a evolução de organismos vivos na Terra. As células apresentam sistemas de reparo específicos para determinados danos. Reparo de revisão- É quando a DNA polimerase “verifica o seu trabalho” a cada base acrescentada durante o processo de construção da fita cópia do DNA. Logo, Se a polimerase detecta que um nucleotídeo errado (incorretamente pareado) foi adicionado, ela irá removê -lo e substituí-lo imediatamente, antes de continuar com a síntese de DNA. Reparo por malpareamento -Acontece logo após o novo DNA ter sido feito, a sua função é remover e substituir as bases malpareadas, as que não foram corrigidas pela revisão, ele também pode detectar e corrigir pequenas inserções e deleções que aconteceram durante o processo. Reparo por excisão de base (BER) - É um mecanismos usado para detectar e remover apenas a base incorreta detectada pela DNA glicosilase. Reparo por excisão de nucleotídeos (NER) -Nesse caso, os nucleotídeos são removidos como uma porção inteira e a DNA polimerase repõe os corretos. Reparo de quebra de fita dupla não homólogas-Nesse reparo, as pontas separadas não homólogas são unidas de forma “forçada” podendo causar perda ou adição de bases, sendo assim, uma mutação. Reparo de quebra de fita dupla homólogas-A informação do cromossomo homólogo ao cromossomo danificado é usada para reconectar as extremidades. RESUMO SEMINÁRIO ESTRUTURA DO DNA BACTÉRIANO As bactérias, seres microscópios de composição muito simples, fazem parte do REINO MONERA. REINO MONERA- é um reino biológico que inclui todos os organismos vivos que possuem uma organização celular procariótica, cianobactérias e arqueobactérias. REINO PRIMITIVO se origina todos os seres vivos unicelulares e procariontes, isto é, sem núcleo organizado, individualizado por membrana. Características Básicas: Procariontes são células que apresentam membrana plasmática, parede celular, citoplasma, material genético denominado nucleoide, e elas não tem núcleo.NÃO POSSUI CARIOTECA como membrana nuclear. Unicelular é um organismo que consiste em apenas uma célula, Bactérias Aeróbicas necessitam do oxigênio para sobreviver, desnitrificantes (nitrobactérias) que utilizam o nitrato para produzirem nitrogênio gasoso que retornará à coluna d'água. Bactérias Anaeróbicas não necessita de oxigênio para o crescimento, facultativos, que podem crescer sem oxigênio, mas utilizam o oxigênio se ele estiver presente. Autótrofos são organismos que podem produzir seu próprio alimento utilizando luz, por meio do processo de fotossíntese, ou energia química, pela quimiossíntese. Heterotróficos não podem sintetizar seu próprio alimento, então se alimentam de outros organismos, como plantas e animais. Estrutura morfológica da bactéria As bactérias apresentam vários tipos morfológicos, sendo os mais vulgares os cocos (forma esférica), os bacilos (forma de bastonete), os espirilos (forma espiralada) e os vibriões (forma de vírgula). estrutura celular de uma bactéria Estrutura celular bem característica de células procarióticas:sem núcleo revestido de membrana (o núcleo dos procariontes é chamado de nucleóide), com plasmídeos, ribossomos, O nucleoide, também chamado de cromossomo bacteriano, é a região onde se encontra o DNA do organismo procarionte. No nucleoide, o DNA apresenta-se geralmente como uma única molécula de DNA dupla fita circular. Estruturas contendo DNA que transportam fisicamente a informação hereditária e contém os genes. Molécula de DNA dupla fita circular (maioria) Disperso no citoplasma (nucleiode) 1 cromossomo (maioria) Haploides – um único conjunto de genes Todas as informações essenciais para a sobrevivência da célula Praticamente todo o DNA tem função codificante ou regulatória (88% regiões codificadoras; 1% genes codificadores de rRNA e tRNA; ~ 10% regiões regulatórias (promotor, operador). Genes organizados na forma de operons Os plasmídeos são pequenos segmentos de DNA circular com replicação independente, presentes em bactérias. ... Por possuir o seu próprio DNA, o plasmídeo pode conter genes relacionados com a resistência aos antibióticos, garantindo a sobrevivência da bactéria. DNA bacteriano adicional. Quando a bactéria precisa se reproduzir de forma sexuada, ela transmite o plasmídeo =) O cromossomo bacteriano é o DNA (vamos chamar de "principal" pra facilitar). A função dele é armazenar os genes necessários ao crescimento e reprodução da célula. Os Plasmídeos de Resistência contém genes que tornam as bactérias resistentes a antibióticos. E os Plasmídeos de Reprodução possuem a função de iniciar a reprodução conjugação bacteriana; No geral, são importantes para a resistência à antibióticos e iniciar a conjugação bacteriana. Nucleotídeos: unidade básica dos ácidos nucléicos REPLICAÇÃO DO DNA A base para a replicação do DNA é o pareamento de bases entre a dupla fita (complementariedade) É semi-conservativa Ligação fosfodiéster entre os nucleotídeos Fragmentos de Okasaki PERGUNTAS. COMO OCORRE A REPLICAÇÃO DO DNA BACTERIANO? Antiparalelas (5’ - 3’/3’ - 5’) DEFINA PLAMIDEOS E ANTIBIOTICOS? Os Plasmídeos de Resistência (R), são os que contém os genes que tornam as bactérias resistentes aos antibióticos. Esses genes produzem enzimas que neutralizam a ação de um determinado antibiótico. RESUMO SEMINÁRIO Transcrição em Procariotos DNA – RNA Este esquema para fluxo de informação genética foi denomi- nado Dodma Central da Biologia,(Francis Crick -1956). Note que na Desoxirribose há um hidrogênio ligado ao carbono 2’, já na Rribose há um grupamento OH ligado ao mesmo carbono Comparação entre Desoxirribose e Ribose Bases Nitrogenadas O RNA é formado a partir de um molde de DNA O RNA é a molécula responsável por controlar e “colocar em prática” a síntese de proteínas. É formado por um filamento único de nucleotídeos, no qual o açúcar é a ribose. As bases nitrogenadas são a adenina (A), guanina (G), citosina (C) e uracila (U). Códon e Anticódon O processo é realizado por um complexo enzimático cuja enzima chave é a RNA polimerase, composta de várias subunidades A RNA polimerase nos procariotos é única, enquanto nos eucariotos são três (I, II e III) RNA polimerases são grandes enzimascom múltiplas subunidades, mesmo em organismos simples como bactérias Os RNAs formados durante a transcrição podem ser de três tipos: o mRNA (mensageiro), o tRNA (transporte ou transferência) e o rRNA (ribossomal) Etapas da Transcrição Em procariotos ocorre em quatro etapas: - Reconhecimento - Iniciação - Alongamento - Terminação Reconhecimento O reconhecimento é feito pelo promotor que é uma região do DNA que inicia a transcrição de um determinado gene. Promotores apresentam seqüências de nucleotídeos que estão presentes em elementos genéticos para serem reconhecidas pela enzima. Iniciação Nessa etapa ocorre a formação do complexo de iniciação, que é quando a dupla hélice do DNA é aberta devido à ruptura das pontes de hidrogênio, pela enzina RNA POLIMERASE Quando a RNA polimerase se liga a sequencias especificas do DNA do gene a ser transcrito, para que a transcrição possa ocorrer. Alongamento O alongamento da cadeia de RNA ocorre quando os ribonucleotídeos são incorporados sucessivamente, originando a cadeia nascente de RNA. Ocorre dentro da bolha de transcrição. A cadeia de RNA nascente vai se desligando do DNA à medida que a RNA polimerase se move pela dupla hélice Terminação O término ocorre quando a RNA polimerase encontra um sinal de término O complexo de transcrição se dissocia e há liberação da molécula de RNA O sinal de término é uma série de 4 a 10 pares de bases A·T consecutivos com as da fita molde. O RNA transcrito é terminado nessa sequência ou logo após. PERGUNTAS O que Ocorre dentro da bolha de transcrição? A cadeia de RNA nascente vai se desligando do DNA à medida que a RNA polimerase se move pela dupla hélice Quais são as etapas da Transcrição? Em procariotos ocorre em quatro etapas:Reconhecimento, Iniciação, Alongamento, Terminação,Reconhecimento. RESUMO DO SEMINÁRIO MECANISMOS DE MUTAÇÃO EM BACTÉRIAS – RESISTÊNCIA Antibióticos (em grego, anti = contra + biotikos = seres vivos) Substância capaz de matar ou inibir o crescimento de fungos e bactérias. Classificação do antibióticos- Com base na origem: Naturais (ex: penicilina G) Semissintéticos (ex: amino penicilinas) Sintéticos (ex: cloranfenicol) Com base na Ação Biológica: Bactericidas: Matam bactérias,Bacteriostáticos: Impedem o crescimento e a multiplicação das bactérias. Com base ao Espectro de Ação : Pequeno espectro: Atinge uma faixa limitada de microorganismos ,Grande espectro: Atinge mais larga faixa de microorganismos. Com base no mecanismo de Ação ,Parede Celular, Parede bacteriana: Antibióticos agem induzindo a erros no DNA da bactéria. Outras drogas, se dirigem aos ribossomos. Membrana Celular: Lesão na Membrana Celular,Ribossomas: Inibição na Síntese Proteica,DNA e RNA: Alteração na Síntese do Material Genético ,Metabolitos Essenciais: Inibição na Síntese do Ácido Fólico. Coloração de Gram As bactérias Gram Positivas e Gram-negativas são classificadas pela cor que adquirem depois de submetidas a um processo químico denominado Coloração de Gram. Exemplos de bactérias Gram -positivas Bacillus, Nocardia, Clostridium, Propionibacterium, Actinomyces, Enterococcus, Cornyebacterium, Listria, Lactobacillus, Gardnerella, Mycoplasma, Staphylococcus, Streptomyces, Streptococcus. Exemplos de bactérias Gram -negativas Escherichia, Helicobcater, Hemophilus, Neisseria, Klebsiella, Enterobacter, Chlamydia, Pseudomonas, Salmonella, Shigella. Os plasmídeos são pequenos segmentos de DNA circular com replicação independente, presentes em bactérias. ... Por possuir o seu próprio DNA, o plasmídeo pode conter genes relacionados com a resistência aos antibióticos, garantindo a sobrevivência da bactéria. DNA bacteriano adicional. Quando a bactéria precisa se reproduzir de forma sexuada, ela transmite o plasmídeo =) O cromossomo bacteriano é o DNA (vamos chamar de "principal" pra facilitar). A função dele é armazenar os genes necessários ao crescimento e reprodução da célula. Os Plasmídeos de Resistência contém genes que tornam as bactérias resistentes a antibióticos. E os Plasmídeos de Reprodução possuem a função de iniciar a reprodução conjugação bacteriana; No geral, são importantes para a resistência à antibióticos e iniciar a conjugação bacteriana. Nucleotídeos: unidade básica dos ácidos nucléicos Doenças Bacterianas Cólera Coqueluche Difteria Gonorreia Sífilis Tuberculose Meningite Meningocócica Pneumonia Tétano Antra PREVENÇÃO Prevenindo infecções, lavando as mãos regularmente, praticando uma boa higiene alimentar, evitando contato próximo às pessoas doentes e mantendo as vacinações atualizadas. Utilizando antibióticos apenas quando indicado e prescrito por um profissional de saúde. Seguindo a prescrição à risca (Respeitando os horários, dias e as doses indicados pelo médico) Evitando reutilizar antibióticos de tratamentos prévios que estejam disponíveis em domicílio, sem adequada avaliação de profissional de saúde. Não compartilhando antibióticos com outras pessoas.