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Introdução a odontogenética ODONTOGENETICA • O QUE É A GENÉTICA? É o ramo da biologia que estuda a transmissão das características hereditárias (tais como físicas e até mesmo comportamentais), que são herdadas dos nossos pais, como susceptibilidade e resistência a certas doenças. • O DNA tem o tamanhão que varia de 1,5m a 2m, porém ele fica compactado dentro das nossas células por conta das histonas. • Em 1953 se fez o entendimento da estrutura molecular do DNA. Descobriu-se como ele se organiza na forma de dupla-hélice. • Em 1970 se iniciou o sequenciamento do genoma humano: descobriu-se as bases do DNA e como é a sua sequência, e a partir disso, começou a entender as doenças embasadas na genética. - Não se sabe a finalidade de todos os genes ainda. ❖ • É um pedaço da molécula do DNA: a dupla-hélice (fita de DNA) tem vários genes. • É uma sequência de bases nitrogenadas. • Cada um tem um código, que codifica para a formação de uma proteína, que é responsável por uma função/ característica. - Esse código não pode sair do núcleo sozinho para produzir essa proteína, então ele precisa de ajuda para se locomover, o RNA mensageiro (RNAm) então fará a transcrição, ele faz uma cópia desse código e leva até o citoplasma da célula, que é onde ocorre a síntese de proteínas. - No citoplasma se encontram os ribossomos, que é responsável pela fabricação de proteínas. • São conjuntos de todos os genes. • Em 1 cromossomo tem-se vários genes. • Todos os genes estão arrumados e compactados em cromossomos através das histonas, que atua na compactação. • Existem ao todo 23 pares: - 22 primeiros pares: cromossomos autossomos, que identificam todas as nossas características - 23 par: cromossomo sexual, identifica nosso sexo do indivíduo. Se for XX, é mulher, se for XY, é homem. • PORQUE ELES SÃO AGRUPADOS EM PARES? Porque um vem do pai e outro vem da mãe, são esses chamados de cromossomos homólogos. • Os cromossomos possuem 2 partes constituintes/ partes principais: ➢ CENTRÔMEROS: dividem o cromossomo em 2 partes. - É quem divide em braço longo e braço curto -É a região que possibilita que as fibras se prendam e separem os cromossomos. - Ele não está especificamente no centro e pode possuir denominações de acordo com sua localização. ➢ TELÔMERO: São as extremidades dos cromossomos. - Protegem os cromossomos, pois eles migram na célula e para que o material genético não se perca elas o protegem, funcionando como uma tampa de caneta. - Eles são dispensáveis, ou seja, são sequências de bases nitrogenadas que podem ser perdidos, pois não codificam para nada. - Eles vão se perdendo ao longo da vida, e isso indica envelhecimento. OBS: existem situações em que eles serão encurtados mais cedo por conta do estresse (acontece mais em mulheres do que em homens), são chamadas de rugas celulares. • Cromossomos homólogos são os pares de cromossomos herdados do pai e da mãe que possuem informações genéticas semelhantes, assim como comprimento, estrutura, quantidade, localização de genes e centrômeros também similares. • Cromátide é cada um dos dois filamentos de DNA (ácido desoxirribonucleico). Durante a mitose, as cromátides permanecem unidas pelo centrômero e são chamadas "cromátides-irmãs". • Antes da mitose e da meiose, existe uma duplicação dos cromossomos homólogos e com a duplicação de cada um surge as cromátides-irmãs. • A partir de desses conceitos pode-se perceber e dividir as doenças em 3 grupos: ➢ MONOGÊNICA: Ocorre uma alteração em apenas um gene, como síndrome de down. ➢ CROMOSSÔMICA: Ocorre alteração em um cromossomo inteiro (que engloba vários genes). ➢ MULTIFATORIAIS: Envolvem a genética e fatores ambientais. ✓ PROGETO GENOMA HUMANO: constitui-se em determinar a sequência/ mapeamento de todos os genes do ser humano, porem saber a sequência não impede a doença. Esse projeto trouxe como benefícios: ➢ Diferenciar normal de anormal. ➢ Melhoria nos tratamentos com fármacos específicos. ➢ Prevenção através do diagnostico precoce. ❖ • Quando o paciente tem alguma doença, como carie, associa-se a doença a fatores ambientais e clínicos, porém hoje em dia os fatores genéticos influenciam tanto quanto. • A genética pode predispor a uma facilidade ou dificultar a aparição de alguma doença. • Se quiser verificar que meu paciente é mais propicio a tal doença, pode-se fazer um exame de DNA de duas formas: - COLETA DE SANGUE (é o mais comum). - SWAB BUCAL, o qual se retiram células que estão se descamando na boca. • COMO NOSSAS CÉLULAS PODEM POSSUIR O MESMO GENOMA E SEREM TÃO DIFERENTES? Todas as células possuem os mesmos genes, porém alguns vão estar ativados (expressos) e outros não dependendo da sua função. • Classe III da ATM é mais relacionada a genética, enquanto que a classe II é multifatorial. • Formação da matriz dentinária e do esmalte é feita pela genética, enquanto a forma dos dentes é multifatorial. ❖ • Deve se manter sempre em equilíbrio entre mitose (divisão) e apoptose (morte celular). - EX: hipodesenvolvimento de alguns tecidos, como a formação do esmalte do dente pode gerar amelogênese. O hiperdesenvolvimento de células pode levar ao câncer. • Todas as células passam por um ciclo celular, onde existem dois períodos: interfase e a divisão celular, que pode ocorrer por mitose ou meiose. • O ciclo celular tem um controle muito rígido através de sinais intracelulares e extracelulares, hormônios, fatores de crescimento e proteínas que ativam o gene e desencadeiam a mitose. ➢ Elas (mitoses) acontecem através de sinais e isso evita que ocorram erros e replicações em excesso. ➢ Os checkpoints (G1, G2) servem exatamente para que ocorra essa checagem. Eles tentam reparar o erro, se não conseguem mandam a célula para apoptose e se não for mandado e continuar a se desenvolver pode gerar uma doença. • Existem algumas células que entram em “GEISELL”, depois de um certo tempo na vida adulta elas param de se dividir, acontece principalmente em células neurais. OBS: os TELÔMEROS vão encurtando durante as divisões celulares, eles se desgastam e isso indica que a célula já esta velha e é encaminhada para apoptose. - É chamada de “relógio celular”. - Se encurtar total é enviada para apoptose. • É o período do ciclo celular que ocorre entre duas divisões celulares. É uma das etapas mais longas do ciclo celular. • Na interfase, observam-se os filamentos de cromossomos descondensados no interior do núcleo formando a cromatina. Nesse período, também ocorre uma produção ativa de moléculas de RNA, que serão utilizadas para a síntese de proteínas, a duplicação das moléculas de DNA e o crescimento da célula. • A interfase pode ser dividida em 3 etapas: fase G1, S, G2. • A fase G1: a célula começa a aumentar de tamanho e a duplicar os componentes dispostos no citoplasma. Também são produzidas moléculas de RNA, que atuarão na síntese de proteínas. • Na fase S: inicia-se a duplicação do material genético da célula. Ao final do processo, a célula terá o dobro de DNA, fazendo com que, no final da divisão, sejam formadas duas células idênticas com o mesmo número de cromossomos. • Fase G2: ela continuará até o início da divisão celular, a célula continua aumentando seu tamanho e duplicando suas organelas, como ela já está muito grande é necessário que se inicie o processo de divisão celular. https://www.biologianet.com/biologia-celular/nucleo-celular.htm • Importância da mitose: ➢ Crescimentodos organismos e reposição de células mortas. ➢ Varia o tecido com a época do desenvolvimento. ➢ Ocorre em células somáticas (diploides 2N) – uma da mãe e outra do pai-. • Na mitose quem se divide são as cromátides-irmãs. • É um processo de divisão celular que ocorre em 4 fases, sendo elas prófase, metáfase, anáfase e telófase. Cada célula origina duas células-filhas com a mesma quantidade de material genético da célula-mãe, logo elas têm as mesmas características da célula original. • PRÓFASE: Se inicia a condensação de cromossomos ficando cada vez mais curtos e grossos. O nucléolo desaparece e a membrana se rompe deixando que os centríolos fiquem nos polos opostos da célula. • METÁFASE: Ocorre a espiralização máxima e os cromossomos migram para o centro da célula e se juntam, formando a placa equatorial e ficam presas nas fibras do fuso mitótico. • ANÁFASE: As cromátides de separam e passam a ser chamadas de cromossomos-filhos ou cromossomos-irmãos. Com o encurtamento das fibras do fuso mitótico, são puxadas para os polos opostos da célula ficando separadas. • TELÓFASE: Ocorre a formação de duas células-filhas idênticas a célula-mãe. Termina o processo de divisão do núcleo e inicia-se a citocinese (divisão do citoplasma). A carioteca reaparece e os nucléolos e cromossomos voltam a se desespiralizar. • É uma divisão celular exclusiva dos organismos que se reproduzem de forma sexuada. É um processo em que uma célula diploide (2N) origina 4 células haploides (N), reduzindo o número de cromossomos pela metade. • Importância da meiose: formação dos gametas (ovócitos e espermatozoides para a reprodução). • Na meiose quem se divide são os cromossomos homólogos. • A meiose é subdividida em duas etapas. 3.1) MEIOSE I • É a etapa reducional e ocorre a diminuição no número de cromossomos. • É nela que ocorre o crossing-over: mistura de material genético do pai com a mãe. • Cada gameta é diferente do outro, por isso somos iguais aos nossos irmãos. • É dividida em algumas fases: 1.PROFASE l É uma fase bastante complexa sendo dividida em 5 subfases: ➢ Leptóteno, início da individualização dos cromossomos e ocorre a condensação. ➢ Zigóteno, ocorre a sinapse, que é o emparelhamento dos cromossomos homólogos. ➢ Paquíteno, pequenos filamentos parecidos com braços curtos e longos ficam mais evidentes, esses braços irão se ligar entre eles formando estruturas chamadas tétrades, através deles ocorre o crossing-over, ou seja, a troca de material genético entre os mesmos. ➢ Diplóteno, caracteriza-se pelo início da separação entre dos cromossomos homólogos, formando os quiasmas (ponto de interseção entre os braços). ➢ Diacinese, continua ocorrendo condensação e separação dos cromossomos homólogos. Os quiasmas vão para as pontas das cromátides, processo denominado terminação dos quiasmas. À medida que as fases evoluem, o nucléolo e a carioteca desaparecem 2.METÁFASE l ➢ A membrana celular desaparece e os pares de cromossomos homólogos se organizam no plano equatorial da célula, eles se encontram em alto grau de condensação e associam-se as fibras de fuso mitótico. 3. ANÁFASE l ➢ Encurtam-se as fibras do fuso mitótico e os cromossomos homólogos são obrigados a irem para os polos da célula. ➢ ➢ 4. TELÓFASE l ➢ O nucléolo e o envoltório nuclear reaparecem, os cromossomos são desespiralizados, ocorre também a citocinese (divisão do citoplasma), originando duas células haploides. 3.2) MEIOSE II • É denominada equacional e o número de cromossomos das células que se dividem é mantido igual ao das células que se formam. • Continua ocorrendo condensação e separação dos cromossomos homólogos, os quiasmas vão escorregando para as pontas das cromátides, processo denominado terminação dos quiasmas. À medida que as fases evoluem, o nucléolo e a carioteca desaparecem. • É também dividida em algumas fases: 1. PRÓFASE ll ➢ Ocorre a condensação dos cromossomos e a duplicação dos centríolos. O nucléolo e a carioteca voltam a desaparecer. 2. METÁFASE ll ➢ Os centríolos estão prontos para serem duplicados e os cromossomos organizam-se na região equatorial. https://www.todamateria.com.br/nucleolo-celular/ https://www.todamateria.com.br/nucleolo-celular/ 3.ANÁFASE ll ➢ As cromátides-irmãs separam-se se migram para cada um dos polos da célula puxadas pelas fibras do fuso. 4. TELÓFASE ll ➢ As fibras do fuso desaparecem e os cromossomo já se encontram nos polos da célula. A carioteca surge novamente e o nucléolo se reorganiza. Ocorre a citocinese e o surgimento de 4 células-filhas haploides.
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