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Resumos de Genética CONTÉM: ACONSELHAMENTO GENÉTICO; BASES DA HEREDITARIEDADE; TRANSCRIÇÃO E MUTAÇÃO; ABERRAÇÕES CROMOSSÔMICAS ESTUDO DOS CROMOSSOMOS; HERANÇA MONOGÊNICA; GENÉTICA DO CÂNCER. L ÍV IA NASCIMENTO DE SOUZA 2020 Resumão Primeira Etapa Genética 1 Aconselhamento Genético Genética médica ou genética clinica Especialidade que lida com o diagnostico, tratamento e controle (acompanhamento) dos distúrbios genéticos e hereditários. É uma área que enfoca tanto o paciente quanto a família, principalmente pelo aconselhamento genético. Geneticista: estudam os genes e as informações contidas neles, interações dos genes com o ambiente e fatores ambientais que levam a condições adversas. Ø Gregor Mendel -> ele não sabia que estavam estudando os genes, chamava-os de caracteres. Ele postulou leis. “Estudava os parentais pela prole”. Ø William Bateson -> iniciou os estudos sobre epistasia “quando dois genes agem para dar uma única característica”. Ø Watson e Crick -> elucidaram a estrutura do DNA. Ø François Jacob -> estudou a regulação genética das bactérias. Campo de atuação: Ø Ensino Ø Pesquisa básica/clinica Ø Desenvolvimento de drogas Ø Genética medica (terapia gênica e acompanhamento genético) Ø Genómica e proteômica – biotecnologia Ø Genética microbiana Ø Genética Forense. A genética clínica Área onde os médicos geneticistas são responsáveis pelo diagnostico, tratamento e aconselhamento sobre condições genéticas. Ø Malformações congênitas; Ø Anormalidades cromossômicas; Ø Deficiência mental; Ø Distrofia muscular; Ø Nanismo; Ø Defeitos fetais vistos ao ultrassom, etc. Aconselhamento Genético Conjunto de procedimentos destinados a informar e orientar indivíduos que apresentam problemas relacionado com a ocorrência ou o risco de ocorrência de uma doença genética em sua família. Ø Etiologia/Causa Ø Estabelecimento do diagnostico; Ø Prognóstico e risco de repetição da doença na família Ø Prestação de esclarecimentos – casais de risco tomar decisões sobre seu futuro reprodutivo. Devemos deixar a decisão para o paciente, mas como médicos, só devemos orientá-los e esclarecer os pontos necessários . Objetivos: Ø Fornecer diagnóstico, prognóstico (o que a pessoa vai enfrentar) e tratamento (se possível). Ø Reduzir a ansiedade e o sentimento de culpa, principalmente dos progenitores; Ø Fornecer dados sobre a etiologia genética e o risco de recorrência para os descendentes do paciente; Ø Ajudar as pessoas envolvidas a tomar decisões racionais sobre sua reprodução; Ø Diminuir angustia e o sofrimento causados por uma doença genética. Tipos de aconselhamento: | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Ø Prospectivo: geralmente é fornecido que tem um risco teórico aumentado de gerar descendentes com doença genética. Tentar prevenir o aparecimento de uma doença genética na família. - Casais consanguíneos: questão de probabilidade. Em casais consanguíneos tem-se mais chance de ambos apresentarem os genes que podem desenvolver uma doença. - Pares: somos seres diploide, então um cromossomo vem da mãe e o outro do pai. O gene recessivo só é expresso quando está em par. Já no caso do gene dominante, basta que um dos genes seja expresso. - Alelo: versão diferente de gene. Ø Retrospectivo: Quando já existem afetados nas famílias. Ex: mulher, filha de hemofílico, que deseja saber a probabilidade de vir a ter um filho também hemofílico Etapas do aconselhamento genético Equipe multidisciplinar. Ø Encaminhamento ou pré-avaliação Ø Coleta de informações Ø Avaliação Ø Estabelecimento do diagnostico, se possível. Ø Estimativa de riscos de ocorrência ou recorrência. Ø Acompanhamento do paciente e seus familiares. Estabelecimento do diagnóstico Ø Heterogeneidade genética – doença causada por mais de um mecanismo genético. – Tenta-se fazer uma arvore genealógica mais precisa., com a maior quantidade de informação. Ø Expressividade variável – doença com manifestações diferentes de individuo para indivíduo, em alguns indivíduos, que eles se mostram “aparentemente” normais, em outros pode ser uma versão mais leve da doença. - Osteossarcoma: doença autossômica dominante com expressividade variável. Aconselhador genético deve considerar: Ø Impacto da doença é diferente de uma família para outra; Ø Diagnostico genético choca qualquer um! Ø Precisa ter habilidade de comunicação Ø O aconselhador além de fornecer apenas informações, deve ser receptivo aos medos e apreensões, expressos ou não, do consulente. Etapas ao descobrir a doença: Ø Conflitos de ordem emocional Ø Negação Ø Depressão Ø Culpa Ø Adaptação Quando é indicado o Aconselhamento Genético? Ø Doença de herança monogênica conhecidas; Ø Anomalias cromossômicas Ø Distúrbios metabólicos ou endócrinos Ø Idade materna e paterna avançada Ø Abortos espontâneos seguido. Conceitos Ø DNA: dupla fita formada em hélice composta por ATCG + fosfato + açúcar (nucleotídeos) e se organizam para formar um códon – trinca – conseguimos assim formar o gene. Ø Cromossomo: estrutura de DNA condensado sobre proteínas chamadas histonas. Ø Cromatina: o DNA associados às histonas, porem menos condensado. Ø Gene: tem uma organização de nucleotídeos para fornecer uma informação. – Sequência especifica de nucleotídeos de DNA que codifica um produto (proteína). | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Ø Alelos: são formas alternativas de um MESMO gene. Ex: Gene: Cor de Cabelos. Alelos: ruivo, preto, castanho, loiro. De cada característica eu só pego dois alelos. Etiologia e investigação das doenças genéticas - Cromossômica: podem afetar qualquer cromossomo, tanto autossômicos como sexuais. Afetam o número de cromossomos ou a estrutura dos cromossomos. Costuma ser mais grave porque envolvem vários genes. Estuda-se o cariótipo - Gênica: podem ocorrer em um gene especifico. Não afetam a estrutura dos cromossomos, e assim, não é possível vê-las na análise de cariótipo ou em outros exames de cromossomos. Pode retirar, colocar ou trocar os nucleotídeos. Exames genéticos mais específicos. Triagem de doenças genéticas A triagem é uma pesquisa sistemática realizada em uma população para identificar pessoas com suscetibilidade aumentada ou riscos para uma doença genética. Objetivo: examinar todos os membros de uma determinada população, independentemente da historia familiar. Atividade de saúde publica, por meio da qual todos os membros de uma população de risco poderão ser submetidos a uma triagem para um determinado problema, como medida preventiva. è CARACTERIZAM UM GRUPO DE PESSOAS DE ALTO RISCO, não são diagnósticos. Triagem pré-natal -> obter informações sobre o feto em gestação, quando há um risco elevado de nascer uma criança anormal. Triagem neonatal ou de recém-nascidos -> detectar precocemente varias doenças, fenilcetonuria a galactosemia e outros erros metabólicos. è TESTE DO PEZINHO: deve ser realizado entre o 3 e 5 dias após o nascimento de todos os nascidos vivos. Algumas gotas de sangue são suficientes do calcanhar do pé das crianças. Não é diagnostico. Caso dê positivo, deve-se fazer mais exames para concluir o diagnostico. FIBROSE CÍSTICA: doença autossômica recessiva/ anomalia gênica. Problema no transporte sódio/potássio, e assim o muco fica muito espesso, aumenta-se a secreção e o risco de bactérias se proliferarem. Afeta sistemas respiratório, digestório (enzimas digestivas não chegam ao intestino) e reprodutor (mulher tem fertilidade diminuída, e nos homens pode ter esterilidade). FENILCETONÚRIA (PKU): doença autossômica recessiva. Ela tem um bom prognóstico quando detectada precocemente. Doença transmitida geneticamente, os pacientes de PKU e seus familiares, deveriam realizar o aconselhamento genético. Mutação na enzima fenilalanina hidroxilase (PAH).Tratamento: dieta balanceada sem proteínas (carne, ovos, leite e derivado). Triagem de adultos: identificar indivíduos normais, porém portadores de genes mutantes para doenças recessivas raras. Possibilita a detecção de genes que parecem conferir a suscetibilidade a doenças graves que são potencialmente evitáveis e se manifestam na vida adulta. __________________________________ Bases citológicas de hereditariedade Citogenética Estudo dos cromossomos, tanto a forma quanto a estrutura deles. Cariótipo Conjunto completo de cromossomos de um individuo. Quando muda de espécie, muda o cariótipo. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 . Cromossomos ainda não duplicados x Cromossomos duplicados DICA: contar os centrômeros para saber o número de cromossomos. 1º caso -> 2 cromossomos -> 1 cromátides/ cromossomo 2º caso -> 2 cromossomos -> 2 cromátides./ cromossomo. CROMÁTIIDE -> quando ele já duplicou, mas não separou os centrômeros. Cromossomos – definição Estruturas autoduplicadora com organização complexa. Formados de DNA e proteínas (básicas e acidas). Contém genes. Divisão celular: melhor momento para a visualização dos cromossomos, pois apresentam máxima condensação. Lócus ou loco gênico LUGAR Cromossomas pareados entre si, semelhantes em tamanho, forma, posição do centrômero e sequencia de genes e que juntos formam um par. • Posição/ local no cromossomo onde se localiza um gene no cromossomo. CROMOSSOMO HOMÓLOGO -> apresentam mesma função, codificam os mesmos genes, um proveniente do pai e outro da mãe. Cromatina Material nucleoprote1ico. EUCROMATINA -> difusa/descondensada – DNA sem histonas, regiões de taxa de transcrição alta. HETEROCROMATINA -> condensada – DNA unido a nucleossomos taxa de transcrição baixa. Quando ele está descondensado, as enzimas conseguem encaixar na fita de DNA e consegue transcrever o DNA. Quando ele está condensado, as enzimas não têm como acessar a fita. TAXA DE TRANSCRIÇÃO -> produzir proteína. Mitose Promove crescimento do organismo e repõe células danificadas. Manter a prole, da origem a células filhas idênticas. Apoptose Remove células danificadas por agentes mutagênicos. Quando a célula fica velha, ela, sozinha, morre. Existe um balanço entre o crescimento e a perda tecidual, coordenado por estes dois processos. O rompimento desse balanço pode gerar câncer, por exemplo, que é quando a mitose é muito frequente ou a apoptose é muito infrequente. Relógio Celular Quantas divisões deve sofrer uma célula e quanto tempo ela permanece viva? 50 – 70 divisões aproximadamente. Como a célula sabe que tem que parar de se dividir. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Permancer viva sem se dividir ou entrar em apoptose. O DNA telomérico constitui um sinal para a célula cessar a mitose. TELÔMERO -> extremidade do cromossomo – a cada replicação do dna eles vão se encurtando. Nessa região não há um gene codificante, e assim, a célula vai entendendo que está na hora de morrer com o encurtamento do telômero. RELÓGIO CELULAR -> cada vez que a célula se divide (replicação e mitose), os telômeros se encurtam (perdem nucleotídeos = 8 a 12). TELOMERASE -> enzima que impede/ minimiza esse encurtamento tão rápido. No processo de replicação, em uma das fitas, ele não consegue se preenchido, e então essa parte vai se perdendo. Ciclo Celular INTÉRFASE -> fase muito ativa. Células realizam funções bioquímicas básicas, replica seu DNA e as outras estruturas celulares na preparação para a divisão. • G1 – período pré-síntese do DNA ou intervalo 1. • S – Período de síntese do DNA • G2 – período de pós-síntese do DNA. MITOSE -> divisão celular. Intérfase (G1, S, G2) • Célula aumenta de tamanho; • Duplicac1ão do DNA e dos centrossomo (centríolo e microtúbulos) • Cromossomos replicados, duas cromátides irmãs, mantidas unidas ao longo do seu cumprimento. O zigoto HAPLOIDE -> metade da carga genética (gamentas femininos e masculinos). Mitose • Uma célula eucariótica da origem a 2 células filhas idênticas. O DNA é transmitido de modo constante de uma célula para suas descendentes. • Garante o crescimento dos organismos e a reposição das células mortas. Em quais células pode acontecer a mitose? | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Todas as células podem fazer mitose, somáticas. As germinativas, além da mitose, fazem meiose. Ocorre tanto em células diploides quanto em células haploides. 2n -> 2n Processo continuo que se divide em fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase. PRÓFASE • Cromossomos replicados (2 cromátides) • Condensação da cromatina dos cromossomos • Cromossomos condensados, encurtados, visíveis ao final da fase. • Fora do núcleo há formação do fuso mitótico e acromático. • Desintegração do envelope nuclear e desaparecimento do nucléolo. METÁFASE • Cromossomos no máximo de condensação • Alinhados no equador do fuso, placa metafásica, exatamente na metade entre os dois polos. • Os microtúbulos dos cinetócoros pareados de cada cromossomo se ligam aos polos opostos do fuso. • Ao fim, as cromátides irmãs de cada cromossomo se separam, unidas pelos centrômeros. ANÁFASE • Cromátides unidas pelo centrômero se separam, formam os dois cromossomos filhos. • Cada cromossomo filho é puxado para o polo do fuso ao qual está ligado. TELÓFASE • Cromossomos sofrem descondensação progressiva • A divisão do citoplasma começa com a formação do anel contrátil através das fibras de actina e miosina. CITOCINESE • Separação física do citoplasma, uma vez terminada a cariocinese, formação da membrana nuclear. A exata distribuição do material genético assegura a estabilidade das células e a herança dos caracteres de uma geração células para a outra. Meiose Processo onde ocorre duas divisões celulares sequenciais. Meiose I = reducional Meiose II = equacional Em quais células ocorre a meiose? Apenas nas células das linhagens germinativas femininas e masculinas sendo precedida por uma única duplicação do DNA. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 A célula germinativa é diploide, enquanto os gametas são haploides. Processo de divisão celular pelo qual uma célula tem o seu número de cromossomos reduzido pela metade-> haploide. Processo de duas divisões que produz quatro células, a partir de uma célula parental original. Importante gerador de variabilidade genética!!! • Acontece em células diploides, especializadas da linha germinativa. • Precedida pela interfase. PRÓFASE I Se divide em 5 estágios • DIPLÓTENO E DIACINESE - Crossing- over, permuta, permutação ou sobrecruzamento. Formação dos quiasmas -> TROCA DE INFORMAÇÕES QUE POSSIBILITA A VARIABIIDADE GENÉTICA. • Envolve a mistura de genomas parentais para dar origem a uma prole distinta entre si, e também distinta dos genitores. As células produzidas por meiose são geneticamente diferentes uma das outras e da célula parental, devido a dois processos que são únicos na meiose: 1. Crossing-over; 2. Distribuição aleatória de cromossomos a anáfase 1. Gametogênese Passa por vários processos, que vão fazer a formação dos gametas. Dependendo da etapa, temos as mitoses sucessivas e as meioses. __________________________________ Bases moleculares da hereditariedade Genoma: conjunto completo de informações hereditárias de qualquer organismo, sequência longa de um acido nucleico. Genômico – estudo dos genomas | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 • Genômica estrutural – sequenciamento, organização e analise dos genes contido em um genoma • Genômica funcional – estuda as funções de todos os genes expressos em uma célula ouum tecido, com bases nos RNAs transcritos; caracteriza as funções dos genes. Se estuda, através do sequenciamento do DNA, como é a sequência do DNA dele, a ordem das bases. DNA -> constitui a sequencia de subunidades individuais, denominadas genes. Função dos genes • Armazenar e codificar as informações genéticas – utilizadas para a produção das proteínas. • Transmissão hereditária das características de uma geração para outra. Estrutura de um gene Um promotor – região que está no começo do gene. Nele tem/ ele é uma sequência de DNA, na qual a RNA polimerase se encaixa e começa a transcrever, produzindo o RNAm. Sequência codificadora – tem o inicio da transcrição, ou seja, o primeiro inicio do RNAm. Parte terminadora – acaba com a transcrição. Íntrons: Sequências não codificadoras; não fazem parte da proteína. Sabe-se que elas servem para algumas coisas. Éxons: Sequências codificadora de proteínas. Contém a informação. Quando eu retiro os íntrons, o RNAm fica menor, que depois é traduzido em proteína. Ácidos Nucleicos Tipos de ácidos nucleicos • DNA • RNA a) RNA ribossômico – ele fica no ribossomo (proteína), serve para chamar/ sinal o RNAm para começar a tradução. b) RNA transportador – transporta os aminoácidos. c) RNA nuclear – está no núcleo, ajudam no splicing, retirada dos íntrons. Estrutura Química • Simples, cadeia comporta por nucleotídeos; • Não varia entre os diversos organismos; • Formado de sequências de nucleotídeos. Nucleotídeos • Base nitrogenada, purina (A-G) ou pirimidina (T- C – U). AGUA PURA • Açúcar – pentose: desoxirribose, no DNA; ribose no RNA • Grupo fosfato (PO4) – estrutural. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Quando eu vou unir o fosfato, une-se o grupo fosfato no carbono 5’ e outro nucleotídeo no 3’. Estabilidade da dupla hé1ice: dada pela interação entre as bases complementares oponentes e as bases que vão se superpondo. Bases ligam entre si: pontes de hidrogênio, ligação fraca, abre com calor. Fosfodiéster é uma ligação mais forte. Estrutura molecular do DNA • Molécula de DNA é uma longa fita ou fita de nucleotídeos – escada de corda – helicoidal • Açúcar e o fosfato, componentes verticais – corrimãos - e as bases nitrogenadas são os degraus • Uma fita na direção 5’ -> 3’ • Outra fita na direção 3’ -> 5’. Regras de Chargaff da composição das bases As quantidades de adenina e timina são equivalentes; As quantidades de guanina e a citosina são equivalentes; T + C = A + G A = T e C = G Citosina e guanina se ligam por três pontes; já timina e adenina se ligam por duas pontes. Genoma Humano Conteúdo de DNA das células humanas • Genoma nuclear – corresponde à maior parte da informação genética total. • Genoma Mitocondrial – corresponde à informação genética restante. DNAmt • Não apresenta íntrons • Não apresenta crossing-over; • Arcabouço de histonas e sistema de reparo eficiente • Existe em muitas copias por mitocôndria e por célula • É de herança materna e sofre alta exposição aos radicais livres de oxigênio. • Circular, dentro da mitocôndria, codificando determinadas proteínas. • Apresenta alta taxa de mutação, pois está num local com alta taxa de contato com radical livre. O DNAmt se replica de forma independente do DNA nuclear; | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 As mitocôndrias segregam-se nas células filhas também de forma independente dos cromossomos nucleares. • Algumas doenças genéticas de origem mitocondrial seguem as leis de mendel, pois tem algumas interações gênicas entre o dna nuclear e a dna mitocondrial. Heteroplasmia: heterogeneidade na proporção de mitocôndrias que portam uma mutação nas células somáticas de um individuo e isso gera fenótipo variável das doenças mitocondriais. • Você pode ter algumas mitocôndrias com mutação e outras mitocôndrias sem mutação. • As doenças podem ser de um jeito diferente, devido ao fenótipo variável. Em um individuo se expressa de um jeito, em outro individuo, de outro jeito. • Neuropatia ótica de Leber (LHON): cegueira progressiva, muito rara; 18 a 35 anos. Homoplasmia: todas as mitocôndrias são iguais, então não há fenótipo variável. Se for dna normal, todas as mitocôndrias serão normais, mas se a mitocôndria for mutada, todas as mitocôndrias também serão. Logo, o individuo expressará a doença em sua plenitude. Replicação do DNA • Necessário para duplicação celular; • Antecede a divisão celular (M) – fase S; • Processo semiconservativo (cada célula filha possui uma cadeia parental) – mantem uma fita velha e constrói uma fita nova. • Mecanismo baseado no pareamento de nucleotídeos da dupla hélice de DNA. Como esse mecanismo é possível, como o DNA se copia sozinho? Para fazer copias de si mesmo, o DNA conta com uma serie de enzimas e também com fragmentos de RNA, que tornam possível todo o processo. Helicase quebra as ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas para separar as fitas de DNA. Enquanto a helicase vai abrindo a fita, a parte que ainda não foi aberta vai ser torcendo. Antes de começar a copiar, é necessário um molde. Então a DNA polimerase precisa de um molde, que é a fita velha, além disso, a DNA polimerase precisa do 3’OH livre, e por isso utiliza- se a primase – primer, fita de RNA. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Processo ocorre tanto na fita normal quanto na retardada. CÓPIA POR COMPLEMENTARIDADE A fita contínua vai junto com a helicase. Mas a outra fita (desconti1nua ou retardada), que se forma ao contrario da helicase, precisa da primase. Fragmento de Okasaki -> primer estendido., na fita descontinua percebe-se a presença de vários fragmentos de okasaki. Eles são retirados, uma enzima retira os primers, juntando as fitasos fragmentos. A A duplicação começa no meio da fita Telomerase tem um RNA grudado nela. Encaixa na extremidade 3’ do DNA velho. Essa enzima tem o próprio molde, e assim consegue estender a fita longa, faz um looping, a fit vira e se encaixa na fita retardada. Por estabilidade essa fita vira, preenchendo o buraco que o primer deixou. Retardada o encurtamento dos telômeros. Transcrição do DNA DNA -> RNAm -> Proteína Transcrição: processo pelo qual a sequencia de nucleotídeos no DNA controla a produção de moléculas de RNA. Ocorre no núcleo das células eucariontes. Características do RNA • Cadeia unifilamentar de nucleotídeos • Troca o T pelo U. • Açúcar é a ribose • Molécula flexivel. Variedade de formas moleculares tridimensionais. user | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 • DNA: fita codificadora: nela que está a informação a ser transcrita; de 5’ a 3’. • DNA: Fita molde: servirá de molde para a síntese de RNAm; • RNAm: será igual à fita codificadora, exceto pelas uracilas no lugar das timinas. 5’ para 3’ sempre é fita codificadora. A fita molde é a 3’ para 5’, que apenas completa a fita codificadora. O RNA só se encaixa na fita molde, e por isso, a fita de RNA é igual à fita codificadora. TATA BOX -> sequência T-A-T-A-G-C... indica o local que deve começar a transcrição. Ela se repete sempre separado 30 pares de bases do inicio da transcrição. Promotor: sequência de DNA que tem o TATA BOX. Depois tenho 30 pares de bases, tem-se a sequência que começa a transcrição. A fita de RNA recém formada não permanece ligada à fita de DNA molde. A molécula de RNA se desliga do DNA e as duplas fitas de DNA se ligam novamente. user user | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 O RNAm imaturo não é colinear com a proteína, pois ainda apresenta os íntrons. Já o RNAm maduro é colinear com a proteína. __________________________________ Continuação Tradução: consiste na transmissão da informaçãogenética do mRNA para um polipeptídio. Todas as proteínas são formadas por arranjos diferentes de aminoácidos. Estes arranjos irão depender das informações presentes no DNA (genes) do individuo. CÓDIGO GENÉTICO É a relação entre a sequencia de nucleotídeos do DNA e a sequencia de aminoácidos da cadeia da proteína correspondente. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Sua leitura e ́ feita em trincas de bases ou de nucleoti ́deos. É degenerado ou redundante. A sequencia de nucleotídeos deve conter o numero suficiente de unidades codificadoras para representar 20 aminoácidos. Agrupando-se as bases 3 a 3, resultam 64 arranjos, numero maior que o necessário. Há 64 combinações possíveis e apenas 20 aminoácidos diferentes, como se explica isso? Alguns aminoácidos são especificados por mais de um tipo de trinca ou códon. Códons sinônimos -> representam o mesmo aminoácidos -> a degeneração da terceira base minimiza os efeitos de possíveis mutações. CÓDON = TRINCA DE AA Stop códon: não codifica aminoácido, mostra para o sistema que a tradução deve parar. É considerado não ambíguo Uma trinca só pode codificar um aminoácido. É semiuniversal Os mesmos aminoácidos são codificados pelos mesmos códons em quase todos os organismos. ü Possibilitou a técnica de DNA recombinante: RNA mensageiro de uma espécie seja traduzido em uma célula de outra espécie. Existem códons de iniciação e de finalização. ü Iniciação: AUG no RNA mensageiro, correspondendo ao aminoácido Metionina. ü Finalizadores/ terminadores: UAA, UAG e UGA indicam o termino da síntese polipeptídica, não codificam aminoácidos. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 O promotor esta antes do AUG, e a RNApolimerase se encaixa para traduzir. TRADUÇÃO - PROCESSO A síntese de proteínas ocorre quando o RNAt e as moléculas de RNAm se associam aos ribossomos RNAr. ü RNAt tem os olhos (anticódon), vai ler o códon que está no RNAm. ü RNAr – fábrica migratória que se desloca ao longo do molde presente no RNA mensageiro. A tarefa do RNAt e ribossomos é traduzir a sequencia de códons de nucleotídeos do RNAm em uma sequência de aminoácidos de uma proteína. Ribossomo move ao longe da RNAm e cria condições para que o RNAt, com seu anticódon, interaja com os códons do RNAm e adicione os aminoácidos correspondentes a proteína em crescimento. RNAt por complementaridade de base se pareia com o RNAm. TÉRMINO O ciclo continua até que o códon no RNAm seja um stop códon. ü Nenhum RNAt reconhece esses três códons; eles só são reconhecidos por proteínas chamadas de fatores de liberação. ü Quando a síntese termina, o RNAm, o ribossomo e a proteína recém-sintetizada se separam. A protei ́na sera ́ enta ̃o direcionada ao local onde ela e ́ necessa ́ria. Os ribossomos esta ̃o livres para iniciar nova leitura de RNAm. Os RNAt sera ̃o novamente carregados com seus aminoa ́cidos correspondentes no citoplasma. Todo o processo pode recomec ̧ar. MUTAÇÕES E AGENTES MUTAGÊNICOS Mutações: alterações hereditárias (ou não) do material genético de um determinado organismos decorrentes de erros de replicação antes da divisão celular e não causadas por recombinação ou segregação. FONTE DE VARIABILIDADE GENÉTICA ü Adaptação em meios diferentes -> evolução ü Efeitos prejudiciais -> doença genéticas. MUTAÇÕES ü Mutante: fenótipo incomum ou expressão do gene que sofreu mutação. ü Tipo selvagem: expressão fenotípica do gene inalterado. Origem/Etiologia ü Espontâneas – surgir na replicação do DNA. ü Induzidas – alterar o DNA através de radicação, por exemplo. Tipo Celular ü Somática ü Germinativa | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Tipos ü Gênicos – em um gene especifico – resulta no aparecimento de um novo alelo ü Cromossômicos – no cromossomo – envolvem vários genes. As alterações numéricas e estruturais dos cromossomos junto as mutações genicas, consistem em uma fonte de variação importante para a evolução das espécies. Alelo: variação de um gene!! TAXA DE MUTAÇÃO Frequência de mutações expressa pelo numero de mutações por lócus, por gameta e por geração. ü Na espécie humana, a taxa media de mutações esta em torno de 1/100.000/lo1cus/geração. Essa taxa pode ser aumentada ao se ter contato com bombas atômicas, radiação. MUTAÇÕES GÊNICAS ü Substituição de base: troca, não muda o numero de bases. - Transição: trocar uma purina por outra purina ou uma pirimidina por uma pirimidina. Efeito “mais leve”, pois, a estrutura do anel é mais parecida. - Transversão: purina por pirimidina e vice e versa. ü Perda ou deleção de base – mudança de nucleotídeos ü Adição ou inserção de base – mudança de nucleotídeos. INDEL -> inserção ou deleção de bases. INDEL Indel -> inserção e deleção, podem ocorrer em mais de um nucleotídeo. Acarreta uma mudança na matriz de leitura ü Pode resultar na perda completa da estrutura e função normal da proteína, dependerá de onde e de quantos nucleotídeo foram acrescentados ou deletados. __________________________________ E se as mutações acontecem no DNA não codificador quais seriam as consequências? ü Podem ser inócuas fenotipicamente – não geram problema para o organismo; ü Podem ocorrem em sequencias do DNA relacionadas com a regulação dos genes estruturais, afetando o nível de expressão genica.; ü Podem ocorrer na junção da emenda entre íntrons e éxons, podendo causar perda de sequencias codificadoras (éxons) ou manutenção de íntrons – erros no splicing. EFEITO FENOTÍPICO Perda de função: reduzem ou eliminam a função do produto gênico (dominantes ou recessivas). | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Qualquer tipo de mutação – pontual até a deleção de um gene inteiro – pode acarretar a perda de função -> MUTAÇÕES NULAS - PERDA ABSOLUTA DA FUNÇÃO Ganho de função: produto gênio com função reforçada ou nova (geralmente dominantes). ü Mudança na sequencia de aminoácidos gera uma nova atividade; ü Mutação na região reguladora do gene, com expressão em níveis mais elevados, ou a síntese do gene em ocasiões e locais incomuns. Os genomas eucariotos, como o humano, possuem grande quantidade de regiões não codificadora, e provavelmente a maioria das mutações ocorre nessas regiões. Essas mutações são consideradas mutações neutras, que não afetam os produtos ou a expressão gênica dos mesmos. O RNAm tem olhos para ele enxergar o RNA que está no ribossomo. ü UTR 5’ região que serve para dar inicio a tradução, mas não uma área que é traduzida. É um sinalizador para “encaixar” com o RNA ribossômico. MUTAÇÕES – TIPOS DE CELULAS Mutações gaméticas: ü Transmitidas às futuras gerações; ü Em geral na ̃o causam prejui ́zo ao seu portador, mas, dependendo do tipo de dano, podem gerar reduc ̧ão da fertilidade. Mutações somáticas: geram maior prejuízo para o individuo ü Adultos: se atingirem as células em divisão, podem causar tumores e outras lesões degenerativas. ü Zigoto, embrião ou feto: Podem causar mosaicismo, o grau dependera ́ do peri ́odo do desenvolvimento em que as mutac ̧ões ocorreram. Antes que um fenótipo herdável possas ser atribuído a uma mutação, tanto a segregação quanto a recombinação devem ser excluídas como causas possíveis. Esta exigência é verdadeira tanto para as mutações somáticas quanto para as germinativas. Consequências: ü Bloqueio ou mudança no padrão de expressão do gene; ü Perda da atividade estrutural e funcional de uma proteína; ü Alteração da quantidade do produto proteico. MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS Em regio ̃es cromosso ̂mica. Envolvem va ́rios genes; alteram nu ́mero ou a estrutura dos cromossomos Qualquer mudanc ̧a (estrutura ou número) pode alterar a expressa ̃o ge ̂nica,produzindo um indivíduo fenotipicamente invia ́vel ou anormal. AGENTES MUTAGÊNCOS | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 PROTEÇÃO CONTRA MUTAÇÕES ü A redundância do código genético; ü Posição em que a substituição de aminoácido ocorre na proteína; ü Mutação com efeito condicional. Essa proteção natural não é suficiente, por isso existem os sistemas de reparo que amenizam o efeito dos agentes mutagênicos. __________________________________ Sistema de Reparo Sistema que vai ajudar para que essas mutações não sejam tão frequentes. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Sistema de reparo é comandado por vários genes. • É formado por diversas enzimas, logo também pode haver problema com o sistema de reparo. Reparo por recombinação homóloga: KRISPERK9 REPARO POR EXCISÃO DE BASES E NUCLEOTÍDEOS 1) ENDONUCLEASE: reconhece o dano em uma das fitas de DNA e o elimina. Funciona de dentro para fora. 2) DNA-POLIMERASE: preenche esse espaço colocando nulcoetideos complementares aos da fita intacta usada como molde replicativo; 3) DNA-LIGASE: sela o “corte”, fechando o espaço. Reparo por excisão de nucleotídeos: há pelo menos sete genes envolvidos no reparo por excisão de nucleotídeo (XPA a XPG). Um complexo proteico – produtos de vários genes XP é responsável pela excisão dos dímeros de timina. Voce tira o que est errado e preenche com o certo. á COMO É POSSÍVEL? Enzimas com atividade helicase, de nuclease, dna- polimerase e ligase. • Exonuclease -> como já tem a parte livre feita pela endonuclease, a exo consegue degradar as bases. • Pacientes incapazes de produzir as endonucleases especificas para o dímero de pirimidina; • Não podem reparar essas lesões; • Radiação UV provocam queimaduras que podem evoluir para tumores letais. doença autossômica recessiva Reparo por recombinação homóloga: quebra da dupla-hélice do DNA em eucariotos, exposição a radiações ionizantes. Quebra da ligação fosfodiéster. • Enzima que reconhece a quebra da fita dupla e digere o final 5’, deixando as extremidades 3’ livre. Uma dessas extremidades procura uma região de complementaridade na cromátide irmã e copia o DNA. • Processo de reparo que acontece no final da fase S. Porque aqui você tem a presença da cromátide irmã. • As pontas que vão se ligar são parecidas/ iguais, para fazer essa recombinação homóloga. Esses danos na dupla hélice quando não reparado podem levar a rearranjos cromossômicos, doenças sindrômicas (anemia de Fanconi) e morte celular. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Com esse sistema de reparo, diminui-se ou elimina- se a chance de mutações. Porém não podemos esquecer que esse sistema de reparo, que é formado por proteína, também pode sofrer mutação. • Também podemos usá-la como uma ferramenta em relação a biotecnologia. Revisão Primeira Etapa Aconselhamento genético: procedimento destinado a informar e orientar indivíduos que apresentam problemas relacionados com a ocorrência ou o risco de ocorrência de uma doença genética em sua família. Ø Etiologia/causa Ø Estabelecimento de diagnostico; Ø Prognóstico e risco de repetição da doença na família envolvida; Ø Prestação de esclarecimentos – casais de risco tomar decisões sobre seu futuro reprodutivo. Consanguinidade aumenta a expressividade de recessividade. Triagem de doenças genéticas: Ø Pré-natal Ø Neonatal ou de recém-nascidos Objetivos é identificar crianças pré-sintomáticas, com doenças cujo tratamento precoce pode prevenir ou pelo menos minorar suas consequências. TESTE DO PEZINHO – rastrear a doença na árvore genealógica. Ø Triagem de adultos. __________________________________ Bases citológicas de hereditariedade: Interfase: fase muito ativida. Células realizam funções bioquímicas básicas, e replica seu DNA e as suas outras estruturas celulares na preparação para a divisão. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Mitose: gera 2 células iguais. Meiose: células com carga genética reduzida, além de gerar variabilidade genética. Quando eu tenho divisão dos centrômeros, eu tenho um cromossomo. Ø 1 centrômero para 1 cromossomo (mesmo que ele esteja duplicado). Ø Quando ele está duplicado, é um cromossomo para 2 moléculas de DNA. Variabilidade genética: Ø Crossing-over; Ø Distribuição aleatória dos cromossomos; Ø Distribuição aleatória das cromátides irmãs; Nucleotídeos: Ø Base nitrogenada, purina (A e G) e pirimidinas (T, C e U); Ø Açúcar: ribose ou desoxirribose; Ø Fosfato. Como acontece o processo de replicação? Uma fita é 3’ para 5’ e a outra ao contrário por questão de polaridade, além da complementaridade de bases. Fragmento descontínuo = fragmento de Okasaki; primer estendido. Fita descontínua: Ø O primer é degradado por uma enzima; Ø Uma DNA polimerase preenche o espaço deixado pelo primer; Ø A enzima Ligase (ligação fosfodiéster) une os pedaços da fita descontínua. TRANSCRIÇÃO RNA polimerase se encaixa no promotor. Esse promotor é uma sequencia de dna que tem o tata | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 box. Ele começa a transcrever, produzindo o RNA mensageiro. Ø Região 5’UTR -> RNAm imaturo tem essa região 5’UTR para reconhecer o ribossomo. Região não codificadora. Reconhece a unidade menor do ribossomo. Ø Presença de éxons e íntrons; Processamento do RNA: é quando o RNA mensageiro/ imaturo sofre uma serie de modificações antes de se tornar um RNA maduro. O CAP é diferente do 5’ UTR. Ø Adição do CAP na extremidade 5’ Ø Poliadenilacao na extremidade 3’; Ø Splicing. Código genético: é a relação entre a sequencia de nucleotídeos do DNA e a sequencia de aminoácidos da cadeia da proteína correspondente. Ø É degenerado; Ø Não ambíguo; Ø Apresenta códons de inicialização e finalização. No fim, vem um fator de liberação, que avisa para o sistema que a tradução acabou. A proteína é formada e todo o sistema é desmontado. Mutação: alteração no DNA. Mutações gênicas: dentro de um gene (uma ou poucas bases de DNA), resultando no aparecimento de um novo alelo. O efeito da transição é um pouco mais leve do que na trasversao, pois a mudança é mais drástica. MUTAÇÃO IDEL: inserção ou eliminação. __________________________________ Dúvidas sobre o trabalho Promotor: apresenta o TATA BOX e o CAT BOX. Onde a RNA polimerase se encaixa, reconhece que | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 é o promotor e começa a transcrever (mais ou menos 15 a 30 pares de base após o TATA) O promotor não é transcrito. Região 5’ UTR – serve para o RNA mensageiro reconhecer o RNA ribossômico do ribossomo. 5’ para 3’ -> codificadora 3’ para 5’ -> molde • RNA mensageiro -> 5’ para 3’ AUG – no RNA ATG – no DNA Esse códon de início sinaliza o local de início da TRADUÇÃO. A primeira metionina mais próxima do 5’ UTR e na região mais 5’ que as outras é a que vai dar início à tradução. A RNA polimerase encaixa na fita codificadora e vê a molde. Assim, o RNA mensageiro será complementar a fita molde e igual a fita codificadora, porem trocando o T por U. O promotor (TATA e CATA BOX) é a região na qual a RNA polimerase se encaixa, identificando a região que será transcrita (após mais ou menos de 15 a 30 bases após o TATA). Para a tradução, a enzima reconhece a região 5’UTR, que vai ligar com o RNA ribossômico, e o ribossomo (proteína) começa a ler a partir do AUG. Alterações Cromossômicas Alterações numéricas: aumento ou diminuição do numero do cariótipo normal da espécie. HETEROPLOIDIA • EUPLOIDIA: alterações que envolvem todo o genoma, originando células cujo numero de cromossomos é um múltiplo exato do numero haploide característico da espécie. a) HAPLOIDIA(n): cromossomos em dose simples, como nos gametas, quando ocorre nas células somáticas de organismos diploides. b) POLIPLOIDIA (3n, 4n): Cariótipos representantes por três (triploidia), quatro (tetraploidia) ou mais genomas. • ANEUPLOIDIA: envolvem um ou mais cromossomos de cada par, geram múltiplos não exatos do numero haploide característico da espécie. a) NULISSOMIA (2n-2): perda dos dois membros de um par cromossômico (2n-2). Em geral, letais. b) MONOSSOMIA (2n-1): perda de um dos cromossomos do par, (2n-1). As perdas de cromossomos ou de segmentos cromossômicos tem-se mostrado mais deletérias do que a adição. c) TRISSOMIA (2n+1): o mesmo cromossomos presente três vezes, em vez de duas. Alterações numéricas mais importantes sob o pnto de vista clinico. d) TETRASSOMIA (2n+2): um cromossomo está vizivel quatro vezes. e) TRISSOMIA DUPLA (2N+1+1): trissomia de dois cromossomos pertencentes a pares diferentes. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Alterações estruturais: um ou mais cromossomos apesentam alterações de sua estrutura. CAUSAS DE EUPLOIDIAS Erro na fase de maturação da ovulogênese ou da espermatogênese, na divisão meiótica. a) Retenção de um corpúsculo polar ou à formação de um espermatozoide diploide; b) Fertilização de um ovulo por dois espermatozoides, fenômeno conhecido como dispermia. CAUSAS ANEUPLOIDIAS São mais comuns, pois a causa é diferente. a) Não disjunção mitótica: se ocorrer nas primeiras divisões mitóticas após a formação do zigoto. Da origem à presença de duas ou mais linhagens celulares diferentes no mesmo individuo -> MOSAICISMO, células que tem esse problema e células que não tem. b) Não disjunção Meiose I: o gameta com cromossomo em excesso terá os dois cromossomos de um mesmo par, sendo um de origem maternea e outro de origem parterna. c) Não disjunção Meiose II: ambos os cromossomos do mesmo par – no gameta que ficou com excesso de cromossomos – será de origem idêntica: ou materna ou paterna. d) Perda de um cromossomo: devido a um “atraso” na separação de um dos cromossomos, durante a anáfase. MOSAICISMO Quando dois ou mais complementos cromossômicos (numero de cromossomos) estão presentes em um individuo; Podem ser numéricos ou estruturais (mais raro); Causa comum é a não disjunção mitótica pós- zigóticas inicias. EFEITOS: • Variam em função do momento do evento de não-disjunção; • Da natureza da anomalia cromossômica; • Das proporções dos diferentes complementos cromossômicos presentes; • Dos tecidos afetados. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Acredita-se que indivíduos que sejam mosaicos para a síndrome de Down ou para a síndrome de Turner sejam menos gravemente afetados do que os não mosaicos. SOMÁTICO: população de células que carregam uma mutação poderia estar presente em alguns tecidos do corpo GAMÉTICA: acontece nas células gaméticas MISTO: ALTERAÇOES ESTRUTURAIS Mudanças na estrutura dos cromossomos, quebras em um ou mais cromossomos, com subsequente reunião em uma configuração diferente. • Balanceado: nem ganho nem perda de material genético; • Não balanceado: complemento cromossômico com quantidade incorreta de material cromossômico. Quebra simples: quebra na extremidade; Quebra dupla: perda de um segmento interno Quanto mais longe do centrômero melhor, pois é a localização do telômero, logo apresenta um DNA repetitivo (não é codificante), que seria menos grave. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Genética 1 Dúvidas sobre o trabalho Promotor: apresenta o TATA BOX e o CAT BOX. Onde a RNA polimerase se encaixa, reconhece que é o promotor e começa a transcrever (mais ou menos 15 a 30 pares de base após o TATA) O promotor não é transcrito. Região 5’ UTR – serve para o RNA mensageiro reconhecer o RNA ribossômico do ribossomo. 5’ para 3’ -> codificadora 3’ para 5’ -> molde • RNA mensageiro -> 5’ para 3’ AUG – no RNA ATG – no DNA Esse códon de início sinaliza o local de início da TRADUÇÃO. A primeira metionina mais próxima do 5’ UTR e na região mais 5’ que as outras é a que vai dar início à tradução. A RNA polimerase encaixa na fita codificadora e vê a molde. Assim, o RNA mensageiro será complementar a fita molde e igual a fita codificadora, porem trocando o T por U. O promotor (TATA e CATA BOX) é a região na qual a RNA polimerase se encaixa, identificando a região que será transcrita (após mais ou menos de 15 a 30 bases após o TATA). Para a tradução, a enzima reconhece a região 5’UTR, que vai ligar com o RNA ribossômico, e o ribossomo (proteína) começa a ler a partir do AUG. Alterações Cromossômicas Alterações numéricas: aumento ou diminuição do numero do cariótipo normal da espécie. HETEROPLOIDIA • EUPLOIDIA: alterações que envolvem todo o genoma, originando células cujo numero de cromossomos é um múltiplo exato do numero haploide característico da espécie. a) HAPLOIDIA (n): cromossomos em dose simples, como nos gametas, quando ocorre nas células somáticas de organismos diploides. b) POLIPLOIDIA (3n, 4n): Cariótipos representantes por três (triploidia), quatro (tetraploidia) ou mais genomas. • ANEUPLOIDIA: envolvem um ou mais cromossomos de cada par, geram múltiplos não exatos do numero haploide característico da espécie. a) NULISSOMIA (2n-2): perda dos dois membros de um par cromossômico (2n-2). Em geral, letais. b) MONOSSOMIA (2n-1): perda de um dos cromossomos do par, (2n-1). As perdas de cromossomos ou de segmentos cromossômicos tem-se mostrado mais deletérias do que a adição. c) TRISSOMIA (2n+1): o mesmo cromossomos presente três vezes, em vez de duas. Alterações numéricas mais importantes sob o pnto de vista clinico. d) TETRASSOMIA (2n+2): um cromossomo está vizivel quatro vezes. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 e) TRISSOMIA DUPLA (2N+1+1): trissomia de dois cromossomos pertencentes a pares diferentes. Alterações estruturais: um ou mais cromossomos apesentam alterações de sua estrutura. CAUSAS DE EUPLOIDIAS Erro na fase de maturação da ovulogênese ou da espermatogênese, na divisão meiótica. a) Retenção de um corpúsculo polar ou à formação de um espermatozoide diploide; b) Fertilização de um ovulo por dois espermatozoides, fenômeno conhecido como dispermia. CAUSAS ANEUPLOIDIAS São mais comuns, pois a causa é diferente. a) Não disjunção mitótica: se ocorrer nas primeiras divisões mitóticas após a formação do zigoto. Da origem à presença de duas ou mais linhagens celulares diferentes no mesmo individuo -> MOSAICISMO, células que tem esse problema e células que não tem. b) Não disjunção Meiose I: o gameta com cromossomo em excesso terá os dois cromossomos de um mesmo par, sendo um de origem maternea e outro de origem parterna. c) Não disjunção Meiose II: ambos os cromossomos do mesmo par – no gameta que ficou com excesso de cromossomos – será de origem idêntica: ou materna ou paterna. d) Perda de um cromossomo: devido a um “atraso” na separação de um dos cromossomos, durante a anáfase. MOSAICISMO Quando dois ou mais complementos cromossômicos (numero de cromossomos) estão presentes em um individuo; Podem ser numéricos ou estruturais (mais raro); | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Causa comum é a não disjunção mitótica pós- zigóticas inicias. EFEITOS: • Variam em função do momento do evento de não-disjunção;• Da natureza da anomalia cromossômica; • Das proporções dos diferentes complementos cromossômicos presentes; • Dos tecidos afetados. Acredita-se que indivíduos que sejam mosaicos para a síndrome de Down ou para a síndrome de Turner sejam menos gravemente afetados do que os não mosaicos. SOMÁTICO: população de células que carregam uma mutação poderia estar presente em alguns tecidos do corpo GAMÉTICA: acontece nas células gaméticas MISTO: ALTERAÇOES ESTRUTURAIS Mudanças na estrutura dos cromossomos, quebras em um ou mais cromossomos, com subsequente reunião em uma configuração diferente. • Balanceado: nem ganho nem perda de material genético; • Não balanceado: complemento cromossômico com quantidade incorreta de material cromossômico. Quebra simples: quebra na extremidade; Quebra dupla: perda de um segmento interno Quanto mais longe do centrômero melhor, pois é a localização do telômero, logo apresenta um DNA repetitivo (não é codificante), que seria menos grave. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Genética 1 Continuando sobre alterações cromossômicas Haploide -> possuem apenas um conjunto de cromossomos, representado pela letra n. Diploide -> apresentam dois conjuntos completos de cromossomos (2n) _________________________________ EUPLOIDIAS TODAS AS CONCEPÇÕES HUMANAS POLIPLOIDES SÃO INCOMPATÍVEIS COM A VIDA CAUSAS: erro na fase de maturação da ovulogênese ou da espermatogênese, na divisão meiótica. a) Retenção de um corpúsculo polar ou à formação de um espermatozoide diploide; b) Fertilização de um ovulo por dois espermatozoides, fenômeno conhecido como dispermia. ANEUPLOIDIA MOSAICISCO • Quando dois ou mais complementos cromossômicos estão presentes no mesmo individuo. • Pode ser numérico ou estrutural (mais raro); • Causa comum: não disjunção mitótica pós- zigóticas iniciais. • Apresenta células normais e células anormais. Acredita-se que indivíduos que sejam mosaicos para a Síndrome de Down, ou par a Síndrome de Turner, sejam menos gravemente afetados dos que os não moisaicos. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS Como romper? Rompendo as ligações fosfodiéster. QUEBRAS CROMOSSÔMICAS As extremidades podem se unir novamente, restaurando a estrutura original do cromossomo. As extremidades quebradas não tornam a se ligar e o segmento acêntrico (sem centrômero) perde- se em uma divisão celular subsequente, enquanto o outro segmento com o centrômero, fica deficiente. Um ou mais segmentos quebrados de um cromossomo podem se unir a outro cromossomo ou a segmentos cromossômicos. NÃO BALANCEADO DELEÇÕES Perdas de segmentos cromossômicos: • Quebra simples: deleção terminal; • Quebra dupla: perda de um segmento interno, seguida da soldadura dos segmentos quebrados -> deleção intersticial. Efeito: depende da quantidade e da qualidade do material genético perdido. Geralmente são danosas e com consequências grave. Exemplo: síndrome do cri-du-chat ou “miado do gato”. DUPLICAÇÕES Repetição de um segmento cromossômico. Gera um aumento do numero de genes. Causa: resultam de um crossing-over desigual entre cromátides homologas, durante a meiose. Ou de uma segregação anormal a partir da meiose de um portador de uma translocação ou de uma inversão. Efeito: mais comuns e menos prejudiciais do que as deficiências/ deleções, excesso de genes geralmente é menos prejudicial do que a falta deles. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 DUPLICAÇÕES Parte de um cromossomo é duplicado. Dosagem gênica e seus produtos e1 anormal. CROMOSSOMO EM ANEL Cromossomo apresenta duas deleções terminais e as suas extremidades (sem os telômeros), tendem a reunir-se, levando a formação de um cromossomo em anel. Os fragmentos ace ̂ntricos, perdem-se. ISOCROMOSSOMO Quando a divisão do centrômero, durante a divisão celular, da-se transversalmente, em vez de longitudinalmente. Consequentemente, os dois cromossomos resultantes serão metacêntricos. Um braço está duplicado e o outro está ausente. Causa: a base da formac ̧ão do isocromossomo não é muito conhecida com precisão, pode se dever a divisão defeituosa através do centrômero na meiose II. BALANCEADAS INVERSÕES Segmento de um cromossomo invertido; o que, em geral, é causado por quebras duplas, seguida pela reunião do segmento invertido. Pelo fato de serem rearranjos balanceados raramente causam problemas nos portadores, a menos que um dos pontos de quebra danifique um gene funcional importante. Porém podem causar significante desequilíbrio cromosso ̂mico para a descendência, com importantes consequências clinicas. E ́ resultante de problemas de pareamento e segregação dos cromossomos durante a meiose. PERICÊNTRICA Envolve os centrômeros, os genes no cromossomo ficam diferentes quanto eu tenho o centrômero no meio. PARACÊNTRICA Um individuo portador balanceado de uma inversão paracêntrica. Se ocorrer um crossing-over no segmento de uma inversão paracentrica. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 TRANSLOCAÇÃO Transferência de segmentos de um cromossomo para o outro, geralmente não homologo, em geral, é causado quando há quebra em dois cromossomos, seguida de troca de segmentos quebrados. Consequência: Se o ponto de quebra em um gene perturba o seu funcionamento pode apresentar sintomas. RECÍPROCA NÃO RECÍPROCA ROBERTSONIANAS | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Cromossomos acrocêntricos quando sofrem alguma quebra em sua ponta, para se estabilizar ele junta as duas pontas. Síndrome de Down Síndrome de Patau | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Síndrome de Turner Genética 1 Técnicas para estudo dos cromossomos Cromossomos à metáfase: fase do ciclo celular na qual podem ser visualizados os cromossomos. Nessa fase se encontram totalmente condensados, apresentando dois filamentos (cromátides) unidas pelo centrômero. 1956, através de técnicas especificas, possibilitou a identificação de cada cromossomo, e a visuzalicao do seu conjunto, formado por 46 cromossomos, ou 23 pares. • Surge a CITOGENÉTICA: traz grande contribuição para o estudo das doenças humanas e para estudos das populações normais (origem e evolução) Análises citogenéticas de um individuo; Células na metáfase, microscopia ótica; Técnica limitada – somente era feita a contagem dos cromossomos (10 a 30 células); As melhores metáfases eram fotografadas e reveladas. A partir de 1970 à técnica de bandeamento cromossômico com tratamentos específicos de coloração. • Permite fazer uma análise mais detalhada pelo padrão de bandeamento de cada cromossomo em ambos os membros de cada par de homólogos; CARIÓTIPO O conjunto cromossômico característico da espécie. Caracterizado pelo número, tamanho e forma dos mesmos. Objetivo da cariotipagem: o estudo cromossômico que permite diagnosticar pacientes com suspeita de problemas cromossômicos. • Depende da suspeita de alguma mutação cromossômica; Material utilizado: Buscar células com alta taxa de divisão mitótica • Plasma: coloca-se anti-coagulante • Soro: simplesmente extrai o sangue e deixar coagular (plaquetas, hemácias e linfócitos) Cariotipagem não pode usar soro, tem que usar o plasmapois não coagula, e aí consegue analisar as células. Fitohemaglutinina => aglutina as hemácias, separando-as deixando os linfócitos solto. Estimulante mitótico = estimula os linfócitos a fazerem mitose. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Colchicina – se liga a tubulina e impede a formação do fuso mitótico, paralisando a célula na fase de metafase Ø Com anticoagulante deixamos as células livres Ø Fitohemaglutinina => aglutina as hemácias, separando-as deixando os linfócitos solto. Estimulante mitótico = estimula os linfócitos a fazerem mitose. Ø Solução hipotônica: para os cromossomos se dispersarem e ficar mais fácil de visualizar; Ø Colchicina – se liga a tubulina e impede a formação do fuso mitótico, paralisando a célula na fase de metáfase cada cromossomo tem um padrão de badeamento que ajuda a indetifica-los. Existem vários métodos de bandeamento de cromossomos: Ø Bandeamento Q Ø Bandeamento G Ø Bandeamento R BANDEAMENTO Q Primeiro método utilizado; Cromossomos são corados com quinacrina mostarda, substancia fluorescente; As bandas fluorescentes representam regiões ricas em A e T (heterocromatina) BANDAS à representam os locus gênicos; BANDEAMENTO G Cromossomos corados com Giemsa. Ø Regiões de heterocromatina tendem a ser ricas em A e T, possuem menos genes ativos, incorporam mais Giemsa e por isso aparecem como bandas escuros; Ø Regiões de eucromatina tendem a ser ricas em G e C, transcricionalmente ativas e incorporam menor Giemsa, aparecendo como bandas claras; O padrão de bandas é numerado em cada braço, indo do centrômero ao telômero. BANDEAMENTO R Regiões de heterocromatina = bandas claras; Regiões de eucromatina = bandas escuras. NOMENCLATURA Braço: p = curto; q = longo. Cada braço do cromossomo é subdividido em regiões 1, 2, etc. partindo sempre do centrômero. Cada região é subdividida em bandas, numeração iniciada a partir do centrômero, sendo chamadas de banda 1, banda 2, etc. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 As bandas são subdivididas em bandas menores; sub-bandas, denominadas sub-bandas 1, sub-bandas 2, etc. HIBRIDIZAÇÃO IN SITU POR FLUORESCÊNCIA (FISH) Técnica de citogenética molecular mais comumente utilizada. à Capaz de ver uma parte menor do cromossomo; Ø Baseia-se na capacidade de uma fita simples de DNA, utilizada como sonda, de se enrolar com sua sequência complementar, durante a metáfase e interfase (muito sensível) Ø As sondas especificas são marcadas pela incorporação de nucleotídeos fluorescentes (método direto) ou por moléculas sinalizadoras, biotina – digoxigenina (método indireto). Desnaturar o DNA do indivíduo – jogar a sonda – por complementaridade, vai se hibridizar, encaixando no DNA - florescência – diagnostica alguém. Sonda: fita simples de DNA, marcada com fluorescência. __________________________________ Herança monogênica Herança determinada por um gene apenas Ø Herança autossômica: gene considerado localiza-se em cromossomos autossômicos; Ø Herança ligada ao sexo: gene considerado se situa nos cromossomos sexuais Apresentando genótipos e fenótipos distribuídos conforme padrões característicos. Alguns conceitos antigos... | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 HERANÇA MENDELIANA Primeira Lei de Mendel: segregação à os dois membros de um par de genes se agregam em gametas, logo, metade dos gametas leva um dos membros do par, e a outra metade dos gametas leva a outro membro do par. Ø Mendel era matemático à contou a prole e percebeu as proporções. Ø Com o estudo da prole ele consegue deduzir o parental. Segunda Lei de Mendel: segregação independente à pares de genes em cromossomos diferentes se distribuem independentemente na meiose. 1866 àMendel desvenda os princípios básico da hereditariedade: pares de fatores materno e parte e sua segregação. Conduziu experimentos com ervilhas onde descobriu os princípios básicos da hereditariedade, publicando seus achados em 1866. O significado de seu trabalho, porem, só foi realmente considerado em 1900! Começou estudando um cruzamento mono- hibrido à híbridos cujos pais diferem apenas por um carácter hereditário (estudando só um caracter) que foi a COR. Como ele sabia que uma ervilha era V? à Cruzava os mesmos tipos diversas vezes, e sempre dava a mesma cor de prole. Todas as F1 eram amarelas, ou seja, apresenta uma característica de um dos pais apenas. Ele observou que ele tem o 3:1 Na segunda geração de ervilhas (F2), a característica verde voltava a aparecer, em uma proporção de 3 amarelas para 1 verde. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 As características presentes nos pais, embora pudessem sumir nos filhos, poderiam voltar em gerações seguintes. Fenotipicamente iguais, mas geneticamente diferentes. à geração F1. CRUZAMENTO DI-HÍBRIDO Hibrido cujos pais diferem em duas características à COR (verde/amarela) e TEXTURA (lisa ou rugosa) Utilizou linhagens puras, duplo homozigotas, para cada característica estudada fazer os cruzamentos. Pela segregação independente: os pares de alelos localizados em cromossomos não homólogos (diferentes) distribuem-se independentemente na formação dos gametas, recombinando-se ao acaso formando 4 tipos de gametas em proporções iguais. Locus 1: cor da semente Locus 2: textura Um alelo transmitido meu\ um locus (amarelo ou verde) não tem efeito sobre qual alelo e1 transmitido no outro locus (liso ou rugoso); Ø Segregação independente: diferentes pares de fatores se distribuem independentemente, de tal forma que cada | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 gameta recebe apenas um fator de cada par na meiose. ATENÇÃO!!! A PROBABILIDADE EM PROL DA GENÉTICA A probabilidade expressão o quão provável é a ocorrência de determinado evento; Número de vezes que esse evento ocorre, dividido pelo numero de todos os possíveis desfechos. TIPOS DE HERANÇA Os tipos de genealogias apresentadas para a herança monogênica dependerão de: Localização do gene: Ø Cromossomos autossômico; Ø Cromossomo sexual Características da herança: Ø Dominante Ø Recessiva A REGRA DA MULTIPLICAÇÃO Se os ensaios são independentes, a probabilidade de obtenção de um resultado em ambos os ensaios é a multiplicação das probabilidades de cada resultado. A REGRA DA ADIÇÃO Se quisermos saber a probabilidade de um resultado OU outro (eventos exclusivos), podemos SOMAR as probabilidades independentes respectivas uma à outra. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 HEREDOGRAMA HERANÇA AUTOSSÔMICA DOMINANTE HERANÇA AUTOSSÔMICA RECESSIVA Ø Pula gerações; | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Consanguinidade: aumenta as chances de manifestar doenças recessivas. CROMOSSOMOS SEXUAIS O homem não apresenta a contraparte do X no Y à hemizigotos à genes presentes em uma parte só. A mulher apresenta seu X homólogo, um do pai e um da mãe. HERANÇA DOMINANTE LIGADA AO X Tudo que é dominante não pula gerações. Ø Quando o homem é doente = toda a prole feminina e doente; Ø Quando a mulher é doente = metade da prole feminina é doente e metade da prole masculina é doente. HERANÇA RECESSIVA LIGADA AO X | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 HERANÇA LIGADA AO Y HERANÇA MITOCONDRIAL Genética 1 Genética do Câncer Câncer: crescimento acelerado e descontrolado de células. • É uma das doenças mais comuns e graves vistas na medicina clinica; • Ataca mais que 1/3 da população; • Responsável por mais de 20% de todas asmortes; • O câncer, se não tratado, é invariavelmente fatal; • O diagnóstico precoce e o tratamento imediato são vitais; • Importante a identificação de pessoas com risco aumentado de câncer; • É fundamentalmente uma doença genética. Células normais: regulação muito precisa do seu crescimento, por genes que se expressam em ocasiões e locais apropriados. Ciclo celular regula o crescimento das células do organismo. • As células que escapam do processo regulador de divisão geral a proliferação descontrolada, gerando neoplasma – tumor. • Para que um neoplasma seja um câncer, ele deve também ser maligno. BENIGNO (ADENOMA) Autolimitantes, não se disseminam entre os tecidos adjacentes, não formam metástases, mas põem causar problemas por pressão mecânica. MALIGNOS (ADENOCARCINOMAS) Crescimento ilimitado, podem se disseminar tanto para os tecidos vizinhos quanto por metástases, formando um foco tumoral. CARACTERI1STICAS DAS CÉLULAS NEOPLÁSICAS • Crescimento e multiplicação descontrolados; • Perda da inibição por contato (formação de varias camadas celulares); • Perda da dependência do fator de crescimento; • Insensibilidade aos sinais externos de interrupção do crescimento; • Resistência à apoptose; • Propriedades imunológicas diferentes (agentes tumorais na membrana celular); • Desdiferenciação (células menos especializadas). • Estimulo da angiogenese (fformacao de vasos sanguíneos); • Capacidade de invasão (tumores secundários distantes – metástases); • Maior captação de glicose; • Alterações morfológicas (células mais arredondadas, menos adesivas, membrana mais fluida); • Citoplasma indiferenciado (com organelas mal desenvolvidas, inclusões citoplasmáticas); • Imortalidade (ausência de senescência celular). #b1 #6c #54#dff #19 #eb | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Todo câncer resulta em mutações no DNA à em quais genes? São genes que conseguem controlar esse crescimento celular e a morte celular programada. • Genes da apoptose; • Genes do crescimento celular. Formação de uma neoplasia à ativação exagerada dos proto-oncogenes (controla o crescimento celular); perda da expressão do gene supressor do tumor; perda da expressão de gene pró-apoptótico; ativação de genes antiapoptóticos. Proto-oncogenes à genes que controlam o crescimento celular, quando se ativam por processo de mutação se transformam em oncogene. Todos nós temos dois alelos para uma característica. Alelo à versão de um gene // sempre temos duas versões, a materna e a partena. 1 alelo mutante é suficiente para expressar a ativação de oncogenes ou genes antiapoptóticos. ASPECTO GENÉTICO DO CÂNCER • 1% dos casos de câncer e1 familiar ou hereditário à mutação inicial é herdada pela linhagem germinativa; • 99% dos casos são esporádicos à mutações somáticas, prossegue para desenvolver um câncer); • Embora raros, o câncer familiar pode ter herança mendeliana simples à xeroderma pigmentoso – AD, porem a maioria é de herança multifatorial; • Vários tipos de câncer possuem forte associação com anomalias cromossômicas (LMC, LPA, etc) à • Alguns tipos de câncer estão associados ao reparo defeituoso do DNA. Para o surgimento das neoplasicas além dos fatores genéticos, há muitos fatores ambientais predisponente ao câncer, como radiações, alguns vírus e substancias químicas carcinogênicas. Os genes cujas mutações causam os canceres classificam-se em duas categorias: PROTO-ONCOGENES: controlam o crescimento e a diferenciação celular normal, quando ativdos (mutados), transformam-se em oncogenes. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 GENE SUPRESSORES DE TUMO // ANTI- ONCOGÊNES: são genes peotetores e de manutenção. FATORES EPIGENÉTICOS Epigenética: estudo dos fatores que afetam a expressão gênica de modo reversível e hereditário, mas sem alterar a sequência nucleotídica do DNA. Vai fazer com que um gene se expresse ou não, mas não por mutação nucleotidica, mas porque esta fazendo modificações em outras moléculas que vão afetar essa expressão. • Metilação do DNA • Modificação das histonas e, • Ação de RNAs não codificadores. As modificações das histonas e a metilação do DNA são fundamentais para delinear uma programação correta da expressão dos genes. METILAÇÃO DO DNA Relacionada ao silenciamento de genes, ocorrendo em 70 a 80% nas ilhas CpG (regiões ricas em citosina e guanina) localizadas nos promotores de genes supressores de tumor. Nos tumores, ocorre um padrão anormal de metilação, quando comparados aos tecidos normais Padrão de metilação: esses grupos evitam que as enzimas cheguem no DNA. Se você altera o padrão de metilação você tem problema. à alguns genes serão expressos e outros não. Quando eu quero que o gene se expresse, esses grupos metila são retirados. • Hipermetilado: vou ter o DNA com muitos grupos metilas, o gene ficara inativado. • Hipometilado: vou ter o DNA com poucos grupos metilas, assim o gene ficará superativado. São boas e ruins, depende do que elas estão ativando ou inativando. • Um gene supressor hipermetilado à não vai conseguir suprimir determinado mecanismo. • Um oncogene hipermetilado à é bom porque assim ele não vai conseguir ser expresso, e logo não vai conseguir crescer muito. Nós herdamos esse padrão de metilação à risco de câncer hereditário. Os fatores epigenéticos são herdados através da mitose, ou seja, consigo passar para a minha filha o meu padrão epigenético. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 ACETILAÇÃO DAS HISTONAS Adição de grupo acetil. Se o DNA está compactado, o gene não vai ser expresso; ACETILANDO as histonas, elas ficam cheia de acetil e se relaxam, assim o DNA se abre e ele pode ser transcrito e traduzido. Histonas sendo desacetiladas à O DNA fica mais compactado, impedindo a expressão de genes. Quem efetua a acetilação: histona enzima acetil – transferase. Quando temos algum problema na acetilacao, podemos ter problemas. O DESENVOLVIMENTO DO CÂNCER ESTÁ RELACIONADO A: Podemos ter alteração nos genes que controlam o crescimento celular e a morte celular programada; fatores estão relacionados também aos fatores epigenéticos. Tem alguns genes que são silenciados por algumas mutações. Uma célula qualquer começa a se multiplicar descontroladamente à início de uma futura linhagem tumoral. A TRANSFORMAÇÃO MALIGNA DE UMA CÉLULA SE DÁ EM UMA SÉRIE PROGRESSIVA DE EVENTOS Acumulo de mutações nos genes que controlam o crescimento e a diferenciação celular. Afetam: • A estabilidade genômica; • O reparo do DNA; • Modificações da cromatina (heterocromatina e eucromatina); • Os padrões de metilação do DNA. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Para o desenvolvimento de um tumor são necessárias mutações em meia dúzia ou mais dos genes que controlam o crescimento da célula original. CÂNCER E CICLO CELULAR Ciclo celular, na morte programada (apoptose) e outros processos são regidos pelo controle de várias proteínas em resposta a diferentes sinais. Sinais incorretamente percebidos pelas células ou célula não responsiva a estes sinais, a célula pode se tornar cancerosa; Nas células cancerosas, muitos genes que regulam essas funções estão mutados ou se expressam de maneira anormal. PONTOS DE CONTROLE (chekcpoints): G1, S, G2 e M. • Ciclinas: se ligam a proteína CDK para que estar (ativas) possam fosforilar outras proteínas; • CDK: ligadas as ciclinas, fosforilam outras proteínas do ciclo, ativando o ciclo. START: acontece em G1 à importante ponto de verificação, célula recebe sinais externos e internos (CDK/CICLINAS) para determinar quando deve prosseguir para a fase S. Células tumorais: pontos de checagemalterados por defeitos genéticos em sinais que levam ao aumento ou diminuição do complexo CDK/CICLINAS. Como a célula entra em apoptose? Quando um dano não pode ser reparado, a célula inicia a apoptose. Existem caspases, enzimas em cascata, responsável pelo inicio da apoptose. Esses componentes vão sendo digeridos e ocorre a morte celular programada. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Células normais: telomerase desligada nas células e telômeros diminuem, parada na divisão celular, quando atingem o tamanho adequado. A perda do controle do tamanho do telômero pode contribuir para causar câncer: • Atividade da telomerase retomada – mutada a enzima -, os telômeros ampliados levam a divisão celular mais rápida, quanto maiores os telômeros, mais avançada está a doença. Telomerase prolonga a vida da célula à chega um ponto que ela não estica mais os telômeros, então eles vão diminuindo e a célula entende que com esse encurtamento a célula deve morrer. Se você tem a telomerase alterada, a telomerase não entende que tem que parar, ou seja, ela continua se dividindo durante muito tempo à mais produção de célula dividindo do que deveria ter. então, tem-se uma célula cancerosa, pois os telômeros continuam crescendo quando não deveriam. ONCOGENES X GENES SUPRESSORES DE TUMOR Alterações nessas duas classes de genes explicam a proliferação celular descontrolada observada MECANISMOS ENVOLVIDOS NA ATIVAÇÃO DE UM PROTO-ONCOGENE Essa proteína RAS atuam na transdução de sinal da membrana ao núcleo; Envolvidas no controle da proliferação, diferenciação e morte celular; • Exibem dois estados: ligadas ao GTP (ativa) ou ao GDP (inativa). Essa proteína liga-se ao GTP e fica ativa à manda sinais para as MAPK, cascata de proteínas, que fazem com que fatores de transcrição se ativem para que a célula entre em divisão celular. MUTAÇÃO PONTUAL A onco-proteina RAS fica ligada ao GTP, ela fica ativa permanentemente à crescimento acelerado. | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 FAMÍLIA MYC Proto-oncogenes recebem um sinal externo e manda a célula crescer/ entrar em mitose. AMPLIFICAÇÃO GÊNICA REARRANJO CROMOSSÔMICO ATIVAÇÃO RETROVIRAL | Lívia Nascimento – FAMED XVI/2 Genética do Câncer (Capitulo 12 Borgues Capitulo 16 Thompson) • É uma das doenças mais comuns e graves vistas na medicina clínica. • Ataca mais que 1/3 terço da população, • Responsável por mais de 20% de todas as mortes, • O câncer, se não tratado, é invariavelmente fatal. • O diagnóstico precoce e o tratamento imediato são vitais, • Importante a identificação de pessoas com risco aumentado de câncer, • É fundamentalmente uma doença genética. Câncer Células normais: regulação muito precisa do seu crescimento, por genes que se expressam em ocasiões e locais apropriados. Ciclo Celular regula o crescimento das células do organismo. As células que escapam do processo regulador de divisão geram a proliferação descontrolada, gerando NEOPLASMA – TUMOR Para que um neoplasma seja um câncer, ele deve também ser maligno. Tumores Malignos (Adenocarcinoma)Benignos (Adenoma) Autolimitantes, não se disseminam entre tecidos adjacentes, não formam metástases, mas podem causar problemas por pressão mecânica. Crescimento ilimitado, podem se disseminar tanto para os tecidos vizinhos, quanto por metástases, formando um novo foco tumoral. Características das células neoplásicas •Crescimento e multiplicação descontrolados, •Perda da inibição por contato (formação de várias camadas celulares); •Perda da dependência do fator de crescimento; • Insensibilidade aos sinais externos de interrupção do crescimento; •Resistência à apoptose; •Propriedades imunológicas diferentes (Ag tumorais na membrana celular) •Desdiferenciação (células menos menos especializadas) Características das células neoplásicas •Estimulo da angiogênese (formação de vasos sanguíneos); •Capacidade de Invasão (tumores secundários distantes -metástases); •Maior captação de glicose; •Alterações morfológicas ( células mais arredondadas, menos adesivas membrana mais fluida) •Citoplasma indiferenciado (com organelas mal desenvolvidas, inclusões citoplasmáticas); • Imortalidade (ausência de senescência celular). Características das células neoplásicas Câncer é fundamentalmente uma Doença Genética Todo câncer resulta em mutações no DNA .....Em qualquer gene??? Genes que controlam a proliferação celular e a morte celular programada. Mecanismos de oncogênese pela ativação de proto-ongene, perda da expressão do gene supressor de tumor, perda da expressão de gene pró-apoptótico, ativação de genes antiapoptóticos. ü A ativação de oncogenes ou genes antiapoptóticos é dominante (apenas um único alelo mutante). ü As mutações em genes supressores de tumor são recessivas; comprometendo o crescimento celular ou a integridade genômica. ü A perda de genes pró-apoptóticos pode ser recessiva ou através de uma mutação dominante em um alelo (produto gênico alterado age de forma antagônica ao alelo selvagem). Controladores Manutenção Regulam diretamente a função dos proto-oncogenes Atuam indiretamente, mantendo a integridade do genoma e corrigindo as mutações durante a replicação e divisão celular. • 1% dos casos de câncer é familiar ou hereditário, (mutação inicial é herdada pela linhagem germinativa) •99% dos casos são esporádicos, (mutações somática, prossegue para desenvolver um câncer). •Embora raros, o câncer familiar pode ter herança mendeliana simples, (Xeroderma pigmentoso –AD) porém a maioria é de herança multifatorial. •Vários tipos de câncer possuem forte associação com e anomalias cromossômicas (LMC, LPA, etc.). •Alguns tipos de câncer estão associados ao reparo defeituoso do DNA . Aspectos Genético do Câncer •Para o surgimento das neoplasias além dos fatores genéticos há muitos fatores ambientais predisponente ao câncer, como radiações, alguns vírus e substâncias químicas carcinogênicas. Aspectos Genético do Câncer São os genes protetores e de manutenção, que: # inibem o crescimento celular anormal, # reparam danos do DNA e, # mantêm a estabilidade genômica. Controlam o crescimento e a diferenciação celular normal, quando ativados (mutados), transformam-se em oncogênese (ou genes causadores de câncer). Proto-oncogenes Genes supressores de tumor Anti-oncogenes •Os genes cujas mutações causam o cânceres classificam em duas categorias: Fatores epigenéticos que contribuem para o desenvolvimento do câncer Estudo dos fatores que afetam a expressão gênica de modo reversível e hereditário, mas sem alterar a sequência nucleotídica do DNA. Epigenética 1. Metilação do DNA, 2. Modificações das histonas e, 3. Ação de RNAs não codificadores. Modificações epigenéticas As modificações das histonas e a Metilação do DNA são fundamentais para delinear uma programação correta da expressão dos genes. Genes supressores de tumor inibem a sua ação supressora. Proto-oncogenes conduz a um crescimento celular desordenado, leva à formação de tumores. Metilação do DNA Relacionada ao silenciamento de genes, ocorrendo em 70 a 80% nas ilhas CpG (regiões ricas em citosina e guanina) localizadas nos promotores de genes supressores de tumor. Nos tumores, ocorre um padrão anormal de metilação, quando comparados aos tecidos normais. Hipermetilação Hipometilação Leva à instabilidade genômica, gera quebras cromossômicas e servindo como um mecanismo de ativação de genes prometastáticos em estágios avançados de câncer. Modificações epigenéticas Serve como um mecanismo para um crescimento descontrolado dessas células metastáticas. Uma alteração na função do gene, devida à metilação, é transmitida
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