Dicas- Conteúdos prováveis para a prova
Histonas
As histonas são proteínas pequenas e ricas em aminoácidos com carga positiva. Devido a esta carga, as histonas se combinam fortemente com os radicais fosfato do DNA e esta combinação não depende da sequência de nucleotídeos. Como as histonas se mantém presa ao DNA, elas devem influir de modo permanente nas reações químicas que tem lugar nos cromossomas.
Heterocromatina
O termo heterocromatina designa as porções de cromatina que aparecem condensadas no núcleo interfásico. Isto impede que o DNA nela contido seja transcrito em RNA. São, portanto, porções inativas dos cromossomas. Podem ser classificadas como heterocromatina constitutiva ( permanentemente condensada) ou heterocromatina facultativa ( pode ser condensada em algumas células, mas não em outras).
Modelo de forquilha
A medida que as duas fitas de DNA separam-se, uma região de replicação é formada, denominada forquilha de replicação, que se move em ambas às direções ao longo da molécula de DNA, durante a replicação. Inicia-se a replicação em ambas as fitas. As fitas apresentam direção oposta. Ambas replicações devem ser no sentido 5´-> 3´. A fita líder apresenta uma replicação contínua, enquanto a fita de orientação oposta é necessário a abertura da fita, a mudança de posição através de uma enzima para a posição que a leitura 5´ -> 3 ´ seja feita de modo progressivo, sendo um processo lento. Isto é possível porque a polimerase sintetiza segmentos polinucleotídicos curtos, que são unidos posteriormente para formar a nova cadeia.
Proteína H1
A histona H1 é necessária para que os complexos histona-DNA formem uma fibra, enrolando assim o DNA de uma forma mais eficaz.
Apoptose e necrose
Apoptose é o processo de morte celular, caracterizado pela compactação da célula interna ( incluindo o núcleo), que, junto com o citoplasma, também diminui de volume.É um processo que ocorre naturalmente, e não ocorre inflamação. A necrose, morte do tecido devido a substâncias tóxicas, microorganismos e outros fatores, promove uma reação inflamatória e é um processo patológico, onde ocorre um aumento de volume nas células. As células se rompem.e o conteúdo intracelular é lançado para o meio externo. Isto não ocorre na apoptose, pois a célula se mantém com membrana plasmática intacta.
Condensinas
Condensinas são proteínas que compactam as fibras de cromatina. As condensinas formam o grupo que amarra a estrutura do cromossomo interfásico. A condensina é o principal componente estrutural do cromossomo mitótico. É a responsável pela condensação do cromossomo.
Erros genéticos
Proofreading ou mecanismo de verificação: percorre a fita, podendo degradá-la para a sua recuperação em caso de erro. Somente a DNA polimerase de replicação de DNA tem a capacidade de proofreading. A DNA polimerase de reparação não realiza isto, o que explica o câncer de pele, por exemplo.
Nucléolo
Os nucléolos são estruturas esféricas e densas e se alojam dentro dos núcleos. Apresenta cromatina associada. Apresenta as partes granular e fibrilar. A parte fibrilar é constituída de DNA e a granular consiste em partículas precursoras de subunidades ribossômicas. Estas subunidades formarão no citoplasma os ribossomos. A maior parte do RNA do nucléolo é sintetizado na cromatina não-condensada, contendo os genes para o RNA-r . O sítio onde esta proteína está localizada é a região organizadora do nucléolo.O nucléololo é o local de síntese do RNA ribossômico.
CDK
CDK é uma proteína existente em todas as células. Ela deve ligar-se com a ciclina para formar um dímero, que ao ligar-se aos genes promotores, induzirá a transcrição dos genes.
Proteína P27
P27 é uma proteína sintetizada pela ciclina, que tem como função impedir que durante a proliferação possam existir novos ciclos celulares, bloqueando a atividade da ciclina. Sendo assim, a proliferação celular só ocorre por controle externo.
Microtúbulos
Na mitose, existe a necessidade de uma grande quantidade de microtubulos, que ligam- se na região central pela adição de alfa-beta-tubulina.
Cinetocoros: duas porções em forma de disco naqual se inserem vários microtubulos de fuso mitótico, localizados na superfície do centrômero.
Com a ruptura do envelope nuclear, os microtúbulos do fuso tem acesso aos cromossomas. Alguns microtubulos se prendem aos cinetócoros. Na metáfase, os microtúbulos , partindo dos centríolos , se imbricam formando o fuso miótico. Devido aos microtubulos dos cinetócoros, os cromossomas se dispõe em uma placa, na zona correspondente do equador da célula.
Mutação
Mutação: chama-se de mutação a qualquer modificação na sequência de nucleotídeos na molécula do DNA celular. Geralmente, a mutação se revela na sequência nucleotídica do RNA mensageiro e na molécula protéica codificada por ele. Podem envolver segmentos de DNA de diversos tamanhos, e até mesmo, se restringem a substituição de uma única base na molécula de RNA.
Anotações das aulas
Mecanismos genéticos básicos
Núcleo interfásico
Bases genéticas
DNA -> transcrição -> RNA -> tradução -> proteína
DNA -> replicação -> DNA
Interfase: período entre mitoses.
->A célula entra em processo de proliferação.
-> Certas células podem não realizar mitose. Por exemplo, o fígado está em sua maior parte, em interfase.
-> O período interfásico é, então, o período mais relevante, pois nele ocorre a replicação do DNA.
->Na interfase, núcleo e DNA estão muito ativos.
Núcleo interfásico
->Bastante ativo
->Envoltório nuclear: é uma organela que envolve e protege o núcleo, guardando o material genético (cromatina), é uma ¨ continuação do reticulo endoplasmático¨
->Nucléolo denso
->Todas as células apresentam o mesmo DNA, entretanto nem todo DNA é usado na síntese protéica.
->DNA: 4 bases que associam-se para gerar uma dupla fita. Sendo assim, é uma molécula simples e vital, de orientação 5´-> 3´. A dupla fita tem orientação anti-paralela.->
-> As bases que compõe o DNA tem pouca possibilidade de pareamento, com ligações bem definidas.
->A fita dupla é o molde para replicação do DNA. Réplica é igual a fita-molde.
-> Aproximadamente 3 trilhões de nucleotídeos na célula formando o DNA.
-> Os cromossomos mitóticos determinam as características das pessoas.
->Cada cromossomo tem tamanho diferente, podem ser separados em segmentos chamados bandas cromossômicas, e isto é importante para a distinção.
->As proteínas são iguais entre as pessoas, com exceção de proteínas de compatibilidade.
->A maior parte do DNA não é transcrito, diferentes regiões do DNA.
-> A diferença na quantidade de proteínas expressadas afeta os caracteres secundários.
-> O nível de proteínas é determinado por uma região não-transcrita do DNA herdado.
-> Genes podem coexistir nos dois lados da fita, entretanto, só coexistem em posições diferentes.
-> Existe variações celular e individual.
-> A interfase apresenta transcrição e replicação, enquanto na mitose, nenhuma destas atividades é vista.
Cromossomo mitótico
-> DNA é dobrado para servir nos nucleossomas.
->Nucleossoma: utiliza uma proteína para organizar o DNA. Sessão de DNA que sofreu enovelamento.
->Histonas: proteínas que organizam a formação de uma estrutura ( nucleossoma) que é responsável pela realização de 2 loops no DNA.
->Formada por um octâmero, dímeros formam um bloco, responsável pelos 2 loops do DNA, compactando-o.
->H1 ajuda no empacotamento de nucleossomas.
->É a menor unidade de empacotamento do núcleo.
->DNA utiliza bases específicas( AA, TT, TA) para ligar-se.
->A seqüência de bases é precisa.
->O DNA não é linear.
Modelo solenóide do empacotamento da cromatina
->A cromatina em geral pode ter grau de empacotamento muito denso ou muito frouxo.
->O acesso ao DNA é difícil.
->As células expressam proteínas diferentes devido a conformação da cromatina.
->Heterocromatina: não deve ser utilizada. Forma compactada ; silenciamento posicional
->Utilizamos aproximadamente 10% do material genético da célula.
Cromossomos
->Cromossomo : é diferente entre interfase e metáfase.
->Cromossomo interfásico é ¨silenciado¨ pelo grau de empacotamento.
->As regiões centrais e proximais do envoltório são mais transcritas.
->Nucléolo: forte transcrição de RNA-r e RNA-t.
->Cromossomo mitótico: é inacessível
Proteína SMC
->Condensinas formam o grupo que amarram a estrutura do cromossomo interfásico. Existem proteínas parar gerar este processo (mitose).
->Todas as células tem mesmo DNA, mas utilizam de forma diferente pelas diferentes condensações.
-> Células sobrevivem por sinais extracelulares, que induzem estes processos, como a expressão gênica.
->As células reconhecem os sinais, que geram um padrão diferencial na transcrição de genes.
->Sendo assim, a diferença do nível de sinais é responsável pelo gênero. Diferenças pequenas, podem ser de repercussão fisiológica.
->Um sinal gera muitos efeitos diferentes.
->As células apresentam receptores para hormônios.
Ciclo celular
->Ciclo da proliferação
->Divisão de células não é o processo mais comum.
->Ocorre a replicação de material genético; é um processo lento e complexo, que envolve a regulação do DNA e a capacidade de gerar células iguais.
Como as células se dividem
->G1: preparação para a fase S ; 11 horas.
->S: Fase de síntese, duplicação do DNA; 8 horas
->G2: aumento do tamanho da célula, intensa síntese protéica e de organelas; 4 horas.
->M: mitose, 1 hora.
->Os ciclos são longos para a preparação de processos exatos.
->G = gap = intervalo.
->No embrião, a proliferação ocorre de maneira fora do padrão.
->É um processo semelhante a um relógio e de difícil reversão.
->A célula tende a se dividir, entretanto, passa mais tempo fora do ciclo celular
->Menor grupo de células participa da proliferação. Isto é suficiente para manter o tecido renovado.
->Maior parte das células, sendo assim, estão no G1.
-> Modificações são relativamente visíveis apenas na fase M.
->G0 é um intervalo nulo, o período fora do ciclo. Quando a célula recebe um estímulo, esta avança para G1.
->Na G1 a síntese protéica é alta, principalmente de proteínas para a duplicação do DNA.
->A proliferação só ocorre se forem transcritos.
->A G1 é regulado por duas proteínas: ciclina e Cdk.
->CDK: todas células apresentam. A ciclina deve ligar-se a proteína CDK, formando um dímero, que deve ligar-se a genes promotores que induzirão a transcrição de genes.
->A ação só começa ocorrer com a formação do dímero. ¨ Pontapé inicial ¨.
-> Isto é importante para a duplicação.
->As proteínas começam a se acumular no núcleo.
->As células tem freios: P27 – tende a bloquear a atividade da ciclina. É uma proteína sintetizada pela ciclina e impede que na proliferação existam novos ciclos celulares. Sendo assim, as células só se proliferam por controle externo. Muitos tumores são mutações em P27.
->Indução da duplicação do DNA.
->Pré requisito da mitose é a duplicação do DNA.
->É necessário um complexo de replicação, onde as proteínas irão ligar-se. São regiões específicas para a duplicação do DNA. Apresentamos cerca de 20 mil pontos de replicação.
->Após o início da duplicação, este processo é irreversível.
->O G1 é demorado devido ao grande número de proteínas ao longo do DNA que devemos apresentar
Fase S
-> Molécula de DNA
->DNA polimerase cataliza o pareamento de bases. Química da síntese de DNA; ligações fosfodiesteres.
->A chance de erros é pequena.
->A DNA polimerase liga um novo nucleotídeo.
->Dinâmica de forquilha: duas fitas replicadas, de orientação oposta. A fita de orientação oposta é feita em etapas: a fita abre-se, ua enzima muda sua posição para ser lida 5´->3´ de modo progressivo, sendo este um processo lento. A fita líder é praticamente contínua.
->DNA ligase: une os segmentos da fita retardatária.
->Energia para a síntese de molécula: todos os nucleotídeos são fosfatados, basta então romper os fosfatos. Não é necessário assim, o uso de ATP externo.
->Tautomeros podem geral falsa ponte de hidrogênio. Uma base errada é gerada e isto resulta em uma molécula deformada;
-> Proofreading ou mecanismo de verificação: percorre a fita, podendo degradá-la para a sua recuperação em caso de erro. Somente a DNA polimerase de replicação de DNA tem a capacidade de proofreading. A DNA polimerase de reparação não realiza isto, o que explica o câncer de pele, por exemplo.
->A proteína helicase é responsável por romper as pontes de hidrogênio. Abre a fita.
->DNA polimerase: replicação de fitas simples.
->Existem proteínas de ligação a fita simples, que mantém a fita aberta.
->DNA parental: é o DNA que dá origem a outros.
->Mutações só ocorrem no reparo, nunca na síntese.
-> Nucleossomos se formam através da forquilha de replicação.
->Após a duplicação do DNA, retroceder é impossível.
->Divisão da célula é uma conseqüência da duplicação do DNA.
->G2: determina a duplicação de organelas, formação do citoesqueleto, membrana, preparação para a mitose. Muitos microtúbulos.
-> Na mitose há necessidade de microtúbulos que se ligam na região central pela adição de alfa-beta-tubulina e posteriormente, são removidos pela remoção da mesma alfa-beta-tubulina.
->Citocinese: contração da membrana na porção central. Envolve actina. É uma contração aguda.
