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MECANISMOS DO DESENVOVLIMENTO Células-tronco: Células-tronco embrionárias são pluripotentes: o que significa que elas estão aptas a crescer (se diferenciar) em tecidos derivados das três camadas germinativas: ectoderma, endoderma e mesoderma. Células-tronco totipotentes: podem diferenciar-se em qualquer uns dos tipos celulares existentes no organismo. Células-tronco multipotentes: podem diferenciar-se em apenas alguns tipos celulares. Esse tipo de célula é encontrado mais facilmente no nosso corpo e é responsável pela renovação de certos órgãos. Como principal exemplo, podemos citar as células da medula óssea. Expressão génica: Aos processos através dos quais a informação contida nos genes é convertida em moléculas que determinam as propriedades da célula, ou seja, a transferência de informação genética de DNA a proteína designa-se por expressão génica. A expressão de um gene engloba uma série de passos que vão desde a síntese de uma molécula de RNA, a partir de uma sequência de bases na molécula de DNA (gene) até à síntese de uma proteína a partir dessa molécula de RNA (RNA mensageiro). A este fluxo de informação deu-se o nome de "dogma central". A informação contida numa determinada sequência na molécula de DNA (gene) é utilizada para sintetizar uma molécula de RNA, através de um processo denominado por transcrição. Essa mensagem é usada para a síntese de proteínas, por um processo conhecido por tradução. Como a sequência do DNA de um gene especifica uma determinada proteína? Muitos genes fornecem instruções para a produção de polipeptídeos. Esse processo envolve dois passos principais: a transcrição e a tradução. Transcrição: uma fita de DNA que compõe um gene, chamada de fita não codificante, age como molde para a síntese de uma fita correspondente (complementar) de RNA por uma enzima chamada RNA polimerase. Essa fita de RNA é o transcrito primário. https://alunosonline.uol.com.br/biologia/medula-ossea.html O transcrito primário carrega a mesma sequência de informação que a fita de DNA não transcrita, algumas vezes chamada de fita codificante. Contudo, o transcrito primário e a fita codificante de DNA não são idênticos, graças a algumas diferenças bioquímicas entre DNA e RNA. Uma diferença importante é que as moléculas de RNA não incluem a base timina (T). Ao invés disso, elas têm uma base similar uracila (U). Como a timina, a uracila pareia com adenina. Tradução: processo de se usar informação contida em um RNAm para construir um polipeptídeo processo de se usar informação contida em um RNAm para construir um polipeptídeo após uma molécula de RNAm estar pronta para dirigir a síntese proteica. Durante a tradução, a sequência de nucleotídeos de um RNAm é traduzida na sequência de aminoácidos de um polipeptídeo. Especificamente, os nucleotídeos do RNAm são lidos em tripletos (grupos de três) chamados códons. Há 616161 códons que especificam aminoácidos. Um códon é o códon de "início" que indica onde começar a tradução. O códon de início especifica o aminoácido metionina, assim a maioria dos polipeptídeos iniciam com este aminoácido. Três outros códons de “parada” sinalizam o final de um polipeptídeo. Essas relações entre códons e aminoácidos são chamadas de código genético. Etapas da tradução: A Tradução ocorre dentro de estruturas conhecidas como ribossomos. Ribossomos são máquinas moleculares cujo trabalho é contruir polipeptídeos. Uma vez que o ribossomo se prende a um RNAm e encontra o códon de início, ele irá se mover rapidamente ao longo do RNAm, um códon de cada vez. Conforme for, ele irá gradualmente construindo uma cadeia de aminoácidos que espelha exatamente a sequência de códons no RNAm. Como o ribossomo "sabe" qual aminoácido adicionar para cada códon? Na verdade, esse pareamento não é feito pelo próprio ribossomo. Ao invés disso, ele depende de um grupo especializado de moléculas de RNA chamadas RNAs transportadores (RNAt). Cada RNAt tem três nucleotídeos expostos em uma extremidade, que podem reconhecer (parear bases com) apenas um ou poucos códons específicos. Na outra extremidade, o RNAt carrega um aminoácido - especificamente o aminoácido que corresponde àqueles códons. Há muitos RNA transportadores flutuando pela célula, mas somente um RNAt que combina com (pareia as bases com) o códon que está sendo lido no momento pode se ligar e entregar sua carga de aminoácido. Uma vez que o RNAt está confortavelmente ligado ao seu códon correspondente no ribossomo, seu aminoácido será adicionado ao final da cadeia polipeptídica. Esse processo se repete várias vezes, com o ribossomo se movendo ao longo do RNAm um códon de cada vez. Uma cadeia de aminoácidos é construída um por um, com uma sequência de aminoácidos que corresponde à sequência de códons encontrados no RNAm. A tradução termina quando o ribossomo chega a um códon de parada e solta o polipeptídeo. O que acontece em seguida? Uma vez que o polipeptídeo está terminado, ele pode ser processado ou modificado, combinado com outros polipeptídeos ou enviado a um destino específico dentro ou fora da célula. Em última instância, ele irá realizar um trabalho específico de que a célula ou o organismo necessita - talvez como uma molécula sinalizadora, elemento estrutural ou enzima! Epigenética: é a área da biologia que estuda mudanças no funcionamento de um corpo que não são causadas por momentos na sequência de DNA e que se perpetuam nas divisões celulares, meióticas ou mitóticas. É denominado um caráter epigenético quando o fenótipo é causado por tais mudanças. Existe alguns mecanismos que alteram a acessibilidade da cromatina para regulação transcricional (DNA – RNA) podendo alterar nas histonas (mutilação acetilação ou fosforilação) ou metilação de DNA, responsável por ativar e desativar genes. Genes ativos: DNA desmetilado e histonas acetilados (ativa a transição) o DNA está menos compactado Genes inativos: DNA metilado e histonas desmetilado ou metilado, o gene está muito compactados. Mapas de destino celular: retratam a posição de células (ou grupos de células) desde estágios iniciais de um embrião, acompanhando suas subsequentes divisões e migrações até chegar a seu destino final no adulto. • Comprometimento celular: reversível • Determinação celular: comprometimento irreversível com determinada linhagem celular. Morfogênese: crescimento diferenciado. Os “morfogenes” são moléculas que induzem a diferenciação ou proliferação celular. Mecanismos da morfogênese: (controle genético e epigenético) Divisão celular (mitose): pode ser por divisão simétrica, ocorrendo uma proliferação, resultando em duas células filhas idênticas a mãe, com em um crescimento de estrutura, tecido, órgãos ou regeneração celular ou assimétrica, ocorre uma diferenciação celular, resultando em células desiguais especializadas, que terão funções diferentes, e criação de novos tecidos ou ossos. Adesão celular: células semelhantes que precisam ser unidas (como a pele) Migração: células perdem a adesão e por movimentos ameboides passam percorrer outro caminho, tendo ação em outro lugar, podendo formar outras estruturas. Quando machucamos nossos corpos, os leucócitos são capazes de migrar, para regenerar a pele. Indução celular: quando uma célula ou os tecidos influenciam (indutor) na diferenciação celular de outras células (induzido), ocorre uma interação celular via sinalização intracelular, que ativam sinalizações que alteraram a célula. Podendo ser sinalização justacrina (que encostam uma célula na outra e desenvolvem a função) ou sinalização parácrina (enviam um sinal por mediador, por isso é indireta). Inibição: quando uma célula ou os tecidos (indutor) inibem a diferenciação celular de outras células (induzido). Interação celular: transformações que uma célula pode sofrer por contato com outra. Apoptose: é um tipo de morte programada extremamenteimportante para organismos multicelulares, pois permite a eliminação de células infectadas ou com problemas. Controle de genes e padronização do embrião: Os genes de efeito materno são expressos antes da fecundação (oocito), quando ocorre a fecundação, codificam sinais expressos em proteínas que orientam a diferenciação, alguns fatores de transcrição ou moléculas de sinalização/ fatores de crescimento controlam o modo que os genes zigóticos (expressos após a fecundação, como genes GAP e genes HOX) agem, que são os genes que estabelecem os eixos do embrião (antero-posterior ou crânio-caudal). Fatores de transcrição: são proteínas que ajudam a transformar genes específicos em "ligados" ou "desligados" através da conexão a um DNA próximo. Morfógenos: diferentes gradientes de concentração geram diferentes efeitos
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