Genética Clínica em Nutrição Humana

1. Genética Clínica em Nutrição Humana 20 Período – UCB

2. Lembrando... A Célula

3. O núcleo

4. O núcleo celular é uma estrutura envolta por membrana que protege o DNA nas células eucariotas (desde fungos até plantas e animais). Há alguns organismos que não possuem núcleo e outras estruturas organizadas - os Procariotos - como é o caso das bactérias. • A membrana do núcleo é denominada carioteca e é muito semelhante em composição à membrana plasmática, com dupla camada lipoproteica. Possui inúmeros poros (Complexo de Poros), que regulam o trânsito de macromoléculas entre o núcleo e o citoplasma permitindo a comunicação com o citoplasma e o fluxo de diversas substâncias, como os RNAs.

5. A matriz no interior do núcleo é o nucleoplasma, que, semelhante ao citoplasma, forma um gel proteico onde todas as estruturas estão inseridas. É no núcleo que estão nossos cromossomos, que comandam o funcionamento da célula, e é onde ocorrem os processos de replicação e transcrição. Na verdade, quando a célula não está em divisão, os cromossomos ficam de uma maneira mais relaxada, um pouco menos espiralada, que se dá o nome de cromatina. A função primordial do núcleo, portanto, é proteger o nosso DNA.

6. Outra estrutura visível ao microscópico é o nucléolo, que se encontra dentro no núcleo. Nesta região estão sendo transcritos os RNAs ribossômicos que formarão os Ribossomos, estruturas indispensáveis para a síntese proteica. Como a taxa de formação desse tipo de RNA é muito alta, ele se acumula no núcleo e forma uma massa densa, o nucléolo.

9. A maior parte da informação genética da célula está contida no DNA do núcleo • O núcleo controla o metabolismo celular pela transcrição do DNA nos diferentes tipos de RNAs • O tamanho do núcleo pode variar de acordo com o metabolismo e com o conteúdo em DNA da célula

10. Lâmina nuclear • Filamentos intermediários dispostos em várias direções • Interrupções na altura dos poros • Ptn Lâmina = Filamentos intermediários ancorados em ptns de memb. Nuclear • Lâmina nuclear bidimensional = confere forma do envoltório e rigidez • Armam-se no fim da mitose e desarmam-se no início da mitose

12. 8 colunas proteicas fixadas às proteínas transmembranas - anéis interno e externo Fibrilas do interior para o citosol Passagem de íons e moléculas pequenas – Transporte Passivo Moléculas grandes = dilatação do poro dependente de ATP – Transporte Ativo Complexo de Poro

14. Cromossomos • São constituídos por uma longa fita dupla de DNA. • O DNA é o material que constitui os genes. • O cromossomo é composto de proteínas chamadas Histonas, que se arranjam em grupos de oito, e são envolvidas pela molécula de DNA. Estes grupos de oito histonas, enroladas pelo DNA são chamados de nucleossomos. Há muitos nucleossomos na molécula de DNA. • Os nucleossomos ajudam no enovelamento do cromossomo.

16. Histonas • Fundamentais no enrolamento da cromatina • São proteínas com grande proporção de lisina e arginina • São de 5 tipos – H1, H2A, H2B, H3 e H4 • Histonas nucleossômicas – 2 H2A, 2H2B, 2H3, 2H4 – formam octômero • A molécula de DNA se enrola em torno quase 2 vezes sua circunferência • Nucleossomas = 4 pares de Histonas nucleossômicas + porção de DNA

17. Cromossomos 1- Cromatídeo: Cada um dos 2 braços Idênticos de um cromossomo 2- Centrômero: O ponto de ligação de dois cromatídeos onde se ligam os microtúbulos. Sua localização estabelece a aparência geral do cromossomo 3- Braço Curto 4- Braço Longo

18. As moléculas de DNA do cromossomo exibem: • Um centrômero (região de constricção, participa na divisão das duas cópias para cada célula filha) • Dois telômeros (extremos do cromossomo; determina o modo de replicação) • Várias origens de replicação (seqüência de nucleotídeos especiais) • Cromossomos são estruturas altamente variáveis • O DNA dos 46 cromossomos = conjunto 6 x 109 pares nucleotídios = 4 cm • Espiralização de acordo com o momento no ciclo celular • Mínimo – intérfase ( alta síntese de RNA) • Máximo – célula em divisão Todas as informações genéticas depositadas nas moléculas de DNA recebem o nome de Genoma

19. ERA DA GENÉTICA MOLECULAR “Uma vez aceito que o DNA é o portador da informação genética, os esforços concentraram-se em decifrar a estrutura da molécula de DNA e os mecanismos pelos quais a informação nele armazenada é expressa para produzir uma característica observável, denominada fenótipo”

20. Nucleotídeos ?? São aquelas unidades básicas formadas por: • 1 pentose: Ribose (RNA) ou Desoxirribose (DNA) • 1 grupo fosfato • 1 base nitrogenada: DNA = Adenina (A), Guanina (G), Timina (T), Citosina (C) RNA = Adenina (A), Guanina (G), Uracila (U), Citosina (C) - Os nucleotídeos encadeados formam um ácido nucleico (DNA ou RNA)

22. Nucleotídeos ?? - No DNA, há 4 nucleotídeos diferentes, e cada um contém uma das quatro bases nitrogenadas (A,G,T,C). - Essas 4 bases, em várias combinações de sequências, especificam, em última análise, as sequências de aas das proteínas. - Em 1953: James Watson e Francis Crick, estabeleceram que as duas fitas de DNA são complementos exatos uma da outra, de modo que, na hélice dupla, “os degraus da escada” são sempre constituídos pelos pares de bases: A = T e G = C

24. - Essa relação de complementaridade entre Adenina e Timina e entre Guanina e Citosina é essencial para a função gênica, servindo como base tanto para a replicação do DNA, quanto para a expressão gênica - RNA, outro ácido nucleico, é quimicamente similar ao DNA, mas contém um açúcar diferente (Ribose no lugar da Desoxirribose) e a base nitrogenada Uracila em lugar da Timina nos seus nucleotídeos. Além disso o RNA, em geral, é de fita única MAIS TARDE FALAREMOS DE SÍNTESE PROTEICA...

25. De acordo com o grau de enrolamento a cromatina pode ser eucromática ou heterocromática Eucromatina (- compactada) queconsiste emDNA transcricionalmente ativo, logo, estão sendo sintetizadas moléculas de RNA, que pode se expressar como proteínas Heterocromatina (+ compactada) que consiste em DNA inativo devido ao fato de estar condensada e que parece ter funções estruturais durante o ciclo celular. Podem ainda distinguir-se dois tipos de heterocromatina: • Heterocromatina constitutiva, que nunca se expressa como proteínas, isto é, nunca é transcrita em RNA • Heterocromatina facultativa, que, por vezes, se expressa, ou seja, pode ser transcrita em RNA.

26. Cromossomos Homólogos • A espécie humana possui 46 cromossomos, sendo 44 autossomos e 2 sexuais. Todos estes cromossomos encontram-se pareados, logo, temos 22 pares de cromossomos autossomos e 1 par de cromossomos sexuais. Os representantes de cada par desses cromossomos são chamados de cromossomos homólogos, cada par é idêntico em tamanho e localização do centrômero. • As células que possuem os cromossomos homólogos são chamadas de células diplóides (2n), pois eles estão aos pares. As Células que contém apenas 1 dos representantes são chamadas de haplóides (n) e são, normalmente, formadas por meiose para a produção de gametas. Obs.: A meiose está associada à formação de gametas

27. Cromossomo Humano • 46 moléculas de DNA = Diplóide • Células germinativas = 23 (22 autossômicas e 1 cromossomo sexual) • Ovócito = Cromossomo X • Espermatozóide = Cromossomo Y Homem – 44 autossômica + combinação XY Mulher – 44 autossômica + combinação XX • Célula Somática = autossomo da mãe + Equivalente análogo do pai • Os dois cromossomas do par conduzem formas alternativas de um mesmo gene = ALELOS