Cromossomos e cromatina

Prévia do material em texto

CROMOSSOMOS E CROMATINA 
Eucariotos :
•Maioria com genomas mais 
complexos. 
 •DNA das células eucarióticas 
organizadas de forma diferente do 
procarioto. 
•Múltiplos cromossomos. 
 •Cada um contendo uma molécula 
de DNA linear. 
•Número e tamanho do cromossomo 
variável entre as espécies. 
 •Estrutura básica é a mesma 
 •DNA firmemente ligado a 
proteínas básicas (ricas em lisina - 
K, carregados positivamente e 
arginina - R, também positiva)
 empacotamento do DNA de modo 
ordenado 
 DNA - 2 metros contido em 5 a 
10uM.
Procariotos :
 •DNA contido em um único 
cromossomo. 
 •Usualmente uma molécula de dna 
circular. 
Cromatina :
•Complexo entre DNA eucarioto e 
proteínas. 
•Contém 2x mais proteínas que 
DNA. 
•Principal proteína : 
* histonas 
- Proteínas pequenas
- Grande porção de aminoácidos 
básicos (arginina e lisina)
- 5 tipos : H1, H2A, H2B, H3 e H4
- Proteínas abundantes nas células 
de eucariotos. 
- Grande variedade de proteínas
cromossomais não-histonas.
•Mais de mil proteínas diferentes 
- Replicação do dna 
- Expressão gênica. 
Nucleossomo :
•unidade estrutural básica da 
cromatina. Descrita em 1974 por 
Roger Komberg. 
• DNA enrolado em torno das 
histonas, formando núcleo central, o 
qual é selado pela histona H1. 
• Proteínas não-hitonas se unem ao 
DNA de ligação entre as partículas 
centrais. 
• ligação de proteínas ao DNA na 
cromatina protege regiões contra 
digestão por nucleases. 
• cromatina composta por unidades 
de repetições em 200pb 
(nucleossomos). 
Estrutura de um cromossomo :
• partícula central do nucleossomo 
composta de 146pb de dna enrolados 
1,65 vezes em torno do octâmero de 
histonas. 
• um cromatossomo contem duas 
voltas completas de dna (166pb) 
prendidos por uma molécula de H1. 
Fibras de cromatina :
• empacotamento do DNA em 
nucleossomos produz 1 fibra de 
cromatina ~10nm de diâmetro. 
• cromatina novamente condensada 
por enrolamento ~30nm. 
Histonas 
Organização interna do núcleo :
• estrutura que organiza o material 
genético 
• localiza algumas funções nucleares 
em sítios e domínios definidos. 
• domínios baseados na estrutura 
altamente organizada e no 
posicionamento da cromatina dentro 
do núcleo. 
Cromossomos e estruturas de ordem 
superior da cromatina :
* cromatina 
• altamente condensada durante a 
mitose formando cromossomos 
compactos da metáfase. 
• na interfase parte da cromatina 
(heterocromatina) permanece 
altamente condensada. 
Transitoriamente inativa. 
• eucromatina (restante da 
cromatina)
é descondensada é distribuída em 
todo núcleo. 
• a presença da eucromatina é 
significante, pois as regiões de DNA a 
serem transcritas ou duplicadas 
devem se desenvolver antes da leitura 
do código genético. 
Organização cro-
missômica no núcleo 
dos mamíferos :
• modelo de organizacao 
cromossomica. 
• cromossomos ocupam territórios 
distintos. 
• separador por domínios 
intercromossomais. 
•domínio intercromossomais - proces-
samento e transporte de RNA. 
Centromeros :
•região especializada do 
cromossomo. 
• desempenha papel fundamental 
assegurando a distribuição correta 
dos cromossomos duplicados para as 
células filhas durante a mitose. 
•servem como sítios de associação 
das cromátides-irmãs. 
• servem como sítios de ligação de 
microtúbulos do fuso mitótico. 
• composto por sequência 
específicas de DNA, as quais ligam 
proteínas associadas ao 
centrômero. 
• formação de cinetocoro. 
• proteínas associadas ao 
cintocoro atuam como motores 
“moleculares” dirigindo 
movimentos dos cromossomos ao 
longo das fibras do fuso. 
Telomeros :
• sequencia das extremidades 
dos cromossomos eucarióticos 
desempenham papel crucial na 
replicação e manutenção do 
cromossomo. 
GGGGTT e AGGGTT são 
sequencias repetidas 
centenas ou milhares de 
vezes. Sequências repetidas 
formam alças nos 
extremidades dos 
centromeros pois terminam
com projeção do dna em fita 
simples. 
• telômeros humanos : sequência de 
nucleotídeos com terminal da fita 
mais longa do DNA (em cima) rico 
em guanina, e fita mais curta (em 
baixo), complementar a primeira, é 
rica em citosina. 
Os três cientistas descobriram como os 
telômeros e a enzima telomerase 
protegem os cromossomos do 
envelhecimento. 
• prática regular de exercícios 
previne o encurtamento dos 
telômeros. 
• quanto mais longo o telômero, mais 
eficaz. 
• quanto menor, há menos capacidade 
de divisão da célula, ate que ela, por 
fim, morra. 
• telômero mostra o grau de saude da 
célula, quanto mais saudável, mais 
longe da morte. 
• células provavelmente vão 
envelhecer mais tarde. 
Telomeros e enzima telomerase :
• estudo alemão : exercício físico em 
atletas profissionais leva a 
ativação da enzima telomerase, 
responsável por estabilizar o 
telômero. 
• preservar a integridade dos 
telômeros Preservar nossa 
informação genética. 
• impedir que mudanças 
estruturais ocorram, prevenindo 
algumas doenças como o câncer.
• a ativação da enzima 
telomerase nos atletas - nos 
jovens é-nos velhos - em 
comparação aos sedentários. 
• ativação da enzima, a longo 
prazo, diminui o encurtamento 
dos telômeros. 
“As células tem apoptose, a morte 
programada, e o estudo reforça 
que outros fatores podem alterar 
essa programação, como hábitos 
de alimentação e atividade 
física.” 
Sindrome de Hutchinson-Gilford 
(progeria) :
A causa da progéria está 
relacionada a mutações no gene 
que codifica um proteína nuclear 
denominada lamina A, 
provocando defeitos no reparo de 
dna e perda gradativa e 
acelerada das extremidades dos 
telômeros, responsáveis 
controlar o numero de divisões 
das células.
• desde o nascimento o corpo 
super-acelera o processo de 
envelhecimento por causa de um 
defeito nos telômeros que 
prendem as fitas de DNA unidas 
no núcleo das células. 
Sintomas : calvice, doença cardíaca, 
osteoporose e artrite. 
• doença muito rara, afetando apenas 
um em cada oito milhões de 
nascimentos. 
Cientistas ingleses desenvolveram um 
teste de dna que aponta o quanto uma 
pessoa irá viver.
• críticos alegam que a nova 
tecnologia abrira uma “caixa de 
pandora” pois temem que as empresas 
de seguro possam demandar a 
realização do teste antes de fechar 
algum contrato. 
• cientistas dizem que o teste pode 
fornecer informações vitais de 
desordens relativas a idade, doenças 
cardiovasculares até Alzheimer e 
câncer. 
• pesquisadores do Instituto de Câncer 
DanaFaber, da Escola de Medina de 
Harvard, publicaram um estudo que 
contrariou um dos principais conceitos 
sobre o envelhecimento : o de que ele é 
irreversível. 
• nesse estudo eles conseguiram pela 
primeira vez rejuvenescer ratos de 
laboratório. 
• criaram ratos geneticamente 
modificados de forma que nao 
produzissem a telomerase, com isso os 
animais envelheceram rapidamente. 
• apontaram sinais que incluíam : 
redução do cérebro e do olfato, danos 
no baço e intestinos, alem de doenças 
como osteoporose e diabetes. 
Com apenas um mês de injeção de 
telomerase, no entanto, tais 
sintomas sumiram. Os rats 
voltaram inclusive a ser férteis e 
desenvolveram neurônios, sem 
contar uma invejável melhora na 
pele. 
4108