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Herança Extranuclear

Herança Extranuclear. Origem destas organelas:

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  1. Herança Extranuclear Origem destas organelas: hipótese mais aceita: surgiram a partir de organismos endossimbiontes. As célulaspré-eucarióticas ancestrais teriam sido “invadidas” em diferentes épocaspor organismos procariontes fotossintetizantes e não-fotossintetizantes queestabeleceram uma simbiose mutuamente benéfica e, no curso da evolução,originaram, respectivamente, os cloroplastos e as mitocôndrias presentesnas células dos eucariontes modernos. Herança Extranuclear

  2. Herança Extranuclear • nDNA de humanos = 3x109 pb e 30.000 genes • mtDNA = 16.000 pb e 37 genes • algumas ptns do sistema de fosforilação oxidativa • tRNAs, • rRNAs. • cpDNA = 150.000 pb e 135 genes • ptns da fotossintese e transporte de elétrons • tRNAs • rRNAs Marchantia • Particularidades: • cromossomos circulares; • menor grau de condensação; • presentes em centenas ou milhares de cópias por células; • herança uniparental (predominante) Herança Extranuclear

  3. Os Primeiros Estudos sobre a Herança Extranuclear... Ex 1.: variegação de folhas em angiospermas: Mirabilisjalapa(maravilha) • Conclusão • os cloroplastos são transmitidos para a prole pelascélulas reprodutivasfemininas, mas são inteiramente excluídos dascélulasreprodutivas masculinas.Portanto, os cloroplastos eram os candidatosóbvios para conter esses fatores. Herança Extranuclear

  4. Ex 2.: variegação de folhas em Pelargonium zonale • Conclusão • Esta herançabiparental não-mendeliana indica que a cor das folhas de Pelargoniumé determinada por uma mistura de fatores maternos e paternos situadosfora do núcleo,provavelmente nos cloroplastos. • Dessa forma, ficaevidente que nessa espécie os cloroplastos são transmitidos tanto pelopólen como pelo ovócito. Contudo, • A base molecular da variegação dasfolhas de Pelargoniumainda é desconhecida. Herança Extranuclear

  5. Ex 3.: defeitos metabólicos em leveduras mutantes petites - formam colônias pequenas em meio com glicose - defeito nas mitocôndrias impossibilita o metabolismo aeróbico • Boris Ephrussi (1940 – 1950) • Duas classes de mutantes: petite neutra • petite supressiva Herança Extranuclear

  6. DOENÇAS MITOCONDRIAIS HUMANAS • Doenças provenientes de defeitosem genes do genoma mitocondrial são transmitidas como as própriasmitocôndrias, isto é, da mãe para toda a prole, independente do sexo; • Entretanto uma criança pode herdarde sua mãe mais que um tipo de genoma mitocondrial (heteroplasmia). Ex 1.: Atrofia óptica de Leber • caracteriza-se pela morte do nervo óptico nos adultos • é herdadaestritamente pela linhagem materna • possui heterogeneidade genética, ou seja, pode ser causada por mutações em diferentes genes Ex 2.: Síndrome de Pearson • caracteriza-se pela perda de células da medula óssea durante a infância, sendo geralmente fatal; • deleção relativamente grande no mtDNA; • pessoas doentes quase nunca têm os genitores afetados: deleção responsável provavelmente ocorre espontaneamente durante o desenvolvimento da criança ou durante a ovocitogênese da mãe; • As pessoas com síndrome de Pearson têm uma mistura de mtDNA deletado e normal – um exemplo de heteroplasmia mitocondrial. Ex 5.: Alguns casos de Alzaimer • Perda da capacidade cognitiva • Mutação do gene que codifica o tRNApara o aminoácido glutamina (encontrada em 5% dos casos de Europeus com Alzheimer tardio) Herança Extranuclear

  7. Estudos com mtDNA humano deste 1980 demostram que... • pouca variação nomtDNA de populações humanas diferentes • populações africanas são as mais polimórficas • Seres Humanosmodernos se originaram nos últimos 200.000 anos na África. DNA MITOCONDRIAL E O ESTUDO DA EVOLUÇÃO HUMANA Vantagens: (1) ser transmitido exclusivamente pelamulher; (2) não sofrer recombinação; (3) evoluir mais rápido que o DNAnuclear. permite que os cientistas rastreiem seqüências modernasde DNA até uma ancestral feminina comum. permite que sejam detectadasmudanças genéticas significativas em umperíodo curto de tempo Herança Extranuclear

  8. dispersão das sementes ♀ DNA CLOROPLÁSTICO E O ESTUDO DA EVOLUÇÃO VEGETAL • Espécies Arbóreas: Fluxo gênico se dá por 2 vias distintas: dispersão do pólen ♂ Angiospermas: Herança do cpDNA é materna na maioria das espécies Gimnospermas: Herança do cpDNA e mtDNA pode ser materna ou paterna Ex: Quercus: carvalho europeu (Petit et al. 2002. Forest Ecology and Management 156) Herança Extranuclear

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