Empacotamento do DNA

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· Menor que a célula eucariota; 
· Tem em média 1 à 5 µm de diâmetro;
· Não há membrana nuclear delimitando o núcleo ao redor do material genético e também estão as membranosas;
· A molécula de DNA é circular e compactada em uma região denominaa Nucleoide;
· Cromossomos circulares, e em geral, um por bactéria (diferente das eucariontes);
· Em algumas bactérias há DNA extra nucleoides, nos plasmídeos representando minicromossomos. 
· Não há cromatina
O Material Genético no Núcleo Interfásico – Eucariontes
 
· Núcleo da célula é delimitado pela membrana nuclear também chamada de Carioteca, também caracterizado pela presença de poros, que são mais frenquentes em células de intensa atividade de tanscrição;
· No interior do núcleo tem-se a Carolinfa, um colóide não corávelrico em proteínas, contido também o DNA associado à um grande números de proteínas ácidas e básicas, formando a Cromatina;
· A conformação da Cromatina é importante, pois na célula diferenciada na intérfase (que apresenta intensa atividade metabólica), o DNA fica mais acessível,faciilitando a expressão gênica. Do mesmo modo, na fase S ainda da intérfase, o material também fica mais acessível à sua replicação.
· Quando a célula se prepara para entrar em divisão, a cromatina vai se condensando até formar as estruturas que conhecemos como Cromossomos. 
· 
Empacotamento do DNA no Núcleo Celular
Célula eucariota:
 
· A presença do núcleo organelas membranosas celulares caracteriza a célula eucariota
· São de maior tamanho do que as células procariotas 10 a 100 µm
· O Núcleo abriga o DNA que está isodalo do Citoplasma, pela membrana ou envoltório nuclear.
· Molécula extremamente longa de DNA nuclear;
· Há várias moléculas de DNA por núcleo associado à proteínas, formando a Cromatina, que possui diversos estágios de condensação, sendo sua forma mais condensada representada pelos cromossomos.
DNA + Proteínas = cromatina & cromossomos
Essa compactação permite que o material genética caiba no núcleo da célula. O DNA também está presente nas Mitocôndrias, entretanto, difere em muitos aspectos do DNA nuclear.
Célula procariota:
 
Níveis de Compactação do DNA no Núcleo Interfásico
 - Fibra de Cromatina de 11nm-
 
De acordo com últimas pesquisas, sugere que o DNA dá aproximadamente duas voltas ao redor do octâmero de histonas e a estabilização dessa estrutura é feita pela ligação da Histona H1.
- 1° estágio de condensação da cromatina:
nm = nanômetros
As caudas que partem das Histonas, do centro do nucleossomo são acessíveis à enzimas que acrescentam e retiram radicais químicos como, por exemplo, a Metila 
 
Esses acréscimos ou remoções modificam as Hitonas e podem alterar os níveis de expressão dos genes empacotados, na região do DNA ao redor.
Constituição Protéica da Cromatina
As proteínas que envolvem o DNA são de dois tipos: Histonas e Não-Histonas
· HISTONAS = correspondem a maior proporção de proteína que envolvem o DNA, contem aminoácidos carregados positivamente (Lisina e Arginina) o que permite que se liguem eletroestaticamente ao Fosfato do DNA que tem carga negativa. 
Além de permitir a compactação do DNA, as histonas o protegem da ação de endonucleases, que são enzimas que degradariam DNA caso estivessem livre no núcleo celular. 
5 classes de histonas que estão presentes nos eucariontes:
· H3 e H4 : células mais conservadas, tem sequencias de aminoácidos identicos mesmo em espécies diferentes. Se diz conservados porque não sofreram grandes transformações ao longo do processo evolutivo.
· H2A e H2B : encontradas em todos os eucariontes. Apresentam variação de espeécie-específica na sua sequência de DNA.
· H1 : apresenta considerável variação tanto entre espécies quanto em tecidos de uma mesma espécie, está relacionado ao controle de expressão gênica. ( Junto com as proteínas não-histonas, participam da estruturação e organização da cromatina).
· 2H2a , 2H2B, 2H3 e 22H4 : formam um octâmero de histonas ao redor do qual o DNA se enrola e é preso pela H1. Toda essa estrutura chama-se Nucleossomo. 
· NÃO - HISTONAS = Todas as outras proteínas da cromatina, presentes em proporção menor, mais variáveis em sequências de aminoácido entre tecido e espécies e possuem funções relacionadas à expressão gênica.
A cromatina pode ser expandida ou contraída, ou seja, o empacotamento do DNA é dinâmico. 
 
 Cromatina
 
A cromatina se classifica de acordo com o grau de compactação em Eucromatina e Heterocromatina.
· Eucromatina : menos condensada (retém menos corante), pode ser transcrita. 
· Heterocromatina : mais condensadas/coradas, não transcrevem por ser uma região que geneticamente inativa. Pode ser de dois tipos: constitutiva e facultativa.
 Heterocromatina Constitutiva pode ser melhor visualizada nos cromossomos humanos em metáfase, localizadas nos centrômeros, regiões mais coradas (os pontinhos pretos):
 
E também ao redor dos telômeros que são as extremidades dos cromossomos (essas “asas” mais clarinhas), em proporções menores. 
Nos mamíferos em geral também se observa uma extensa região de heterocromatina constitutiva no cromossomo Y, demonstrando que grande parte é geneticamente inerte. 
Heterocromatina Facultativa condensada em algumas células em um mesmo organismo. 
Exemplo: Um dos cromossomos X das fêmeas dos mamíferos é inativado aleatoriamente (X de origem paterna ou materna) no início o desenvolvimento embrionário.
 
 - Fibra de Cromatina de 30 nm – 
 
O aumento da compactação prossegue com o enrolamento dos nucleossomos ao redor de si mesmos formando a estrutura Solenoide, onde os nucleossomos individuais não podem mais ser identificados, formando a fibra de cromatina de 30nm. Quando se condensa ainda mais, recebe o nome de Cromonema.
 
Na intérfase observa-se até o estagio D de condensação. A partir daí, a fibra de 700 nm já é observada durante a divisão celular e atinge grau máximo de condensação na metáfase. 
 
- O centrômero é a região que define a morfologia do cromossomo, dividindo a cromátide em 2 braços: braço Curto P e Braço Longo Q.
 
 
 
 
 
 
 
- Mecanismo de compensação de dose em machos e fêmeas de genes ativos.
Em partes da célula, o cromossomo X de herança paterna será inativado e nos outros 50% de células será inativado outro X de herança materna. Em todas as células femininas, somente 1 cromossomo X será geneticamente ativo. Isso ocorre nos organismos com sistema de determinação do sexo XX/XY ou XX/X0, conhecido como mecanismo de compensação de dose, com o intuito de igualar a quantidade de genes ligados ou localizados no cromossomo X dois sexos. Desse modo, cada fêmea têm o mesmo número de genes ligados ao X transcricionalmente que o macho. 
O cromossomo X fica inativado, e nas células intérfase das fêmeas, podem ser vistos com uma coloração escura fixada à superfície interna da membrana nuclear e é denominado Corpúsculo de Barr (ausente nas células masculinas).
Morfologia
dos
Cromossomos
Melhor fase para visualização dos cromossomos: Metáfase.
Em organismos gerados por reprodução assexuada, cada célula somática tem um conjunto diplóide de cromossomos, ou seja, cada cromossomo tem um par e cada um herdado de um genitor. 
Em fase Metáfase, cada cromossomo apresenta duas estruturas lineares e paralelas denominadas de Cromátides.
Cada cromátide carreia 1 molécula de DNA. Aquelas de um mesmo cromossomo são denominadas cromátides-irmãs.
Scvb
- Quando o centrômero estádefinitivamente ao meio da cromátide, o Braço P é igual ao Braço Q, e nesse caso é denominado Metacêntrico
Se o braço P tem a metade do tamanho do Braço Q, é chamado de Submetracêntrico 
Se o centrômero está mais próximo do Telômero de um modo que o Braço P diminuto é visualizado ou que só pode ser visto o Braço Q, chama-se Acrocêntrico
A denominação Telocêntrico é denominada onde o Centrômero é localizado no Telômero.
Conhecendo as características dos cromossomos, podemos organizar o Cariótipo da espécie definido como: 
- Um conjunto de cromossomos próprio de uma espécie, onde os cromossomos mitóticos na fase Metáfase são organizados aos pares de acordo com o tamanho e a posição de centrômero, em ordem decrescente de tamanho. 
- Os cromossomos de um mesmo par, são denominados de homólogos. Apresentam mesmo tamanho e posição de centrômero, possui os mesmos genes ao longo das cromátides, podendo conter alelos diferentes. Diferentes alelos podem denominar fenótipos diferentes para mesma característica dos indivíduos, como por exemplo: alguns indivíduos são do tipo sanguíneo A, outros do sangue B, outros AB, alguns ainda do tipo O; além do modo de interação entre os alelos, isso decorre dos diferentes alelos que carreiam o mesmo Loco gênico.
· Loco ou locus gênico – posição que o gene ocpa no cromossomo.
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 - Podemos organizar os 46 cromossomos humanos em 22 pares homólogos 
 
E os cromossomos sexuais ,embora forme o par sexual, não são necessariamente homólogos, no caso do X E Y por exemplo do sexo masculino, não tem homologia de tamanho, nem de posição de centrômero, nem de genes ao longo da cromátide, por isso, mesmo sendo pares são ditos de heteromórficos 
 
 
Alguns cromossomos podem apresentar constrição secundária, denominada Satélite, onde se localizam genes envolvidos na reorganização do nucléolo ao final da divisão celular durante a Telófase.
 
 Numero de Cromossomos
Fixo dentro da espécie e váriavél entre espécies.