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PublicouAnderson Bento Taveira Alterado mais de 8 anos atrás
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NÚCLEO INTERFÁSICO Profa. Dra. Maria Tercília Vilela de Azeredo Oliveira Profa. Dra. Ester Tartarotti Pós graduandos: - Maurício Papa de Arruda - Sabrina de Santos Rochel - Ana Carolina Borella Anhê Disciplina: Biologia Celular – Depto de Biologia – IBILCE - UNESP
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II) NÚCLEO INTERFÁSICO: A) Cromatina: Estrutura e Função
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Cromatina Cromossomos Composição Química Fisiologia Estrutura
DNA + RNA + Proteínas DNA + Proteínas Fisiologia Maior atividade de síntese Pouca ou ausência de atividade de síntese Estrutura Fibrilas não empacotadas (nucleofilamentos) 1- Conjunto de cromossomos descondensados 2- Expressão interfásica dos cromossomos Empacotamento das fibrilas Importante na cromatina dos eucariontes: Condensação dos cromossomos facilita a separação durante a divisão celular (separação perfeita) A maneira exata em que a região do genoma é enrolada em uma célula particular determina a atividade dos genes naquela região
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Núcleo interfásico Cromatina pode estar compactada ou descompactada
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Núcleo divisão Cromatina altamente compactada Constituindo os cromossomos
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TIPOS DE CROMATINA
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Eucromatina Heterocromatina
No nível bioquímico e funcional a cromatina divide-se: Eucromatina Difusa, não compactada na intérfase ativa (transcrição) Heterocromatina Constitutiva: ocorre em regiões correspondentes de ambos os cromossomos homólogos: não transcreve Ex: heterocromatina centromérica Facultativa: presente em apenas um dos cromossomos no par; codificadora inativa Ex: cromossomo X de mamíferos Eucromatina Heterocromatizada Facultativamente
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Cromatina Tipos: - Heterocromatina - Eucromatina
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Eucromatina – Regiões eletronlúcidas
Heterocromatina – Regiões eletrondensas
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Heterocromatina Facultativa
Em um mesmo organismo: Condensada em algumas células Descondensada em outras Cromossomo X Fêmeas
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COMPOSIÇÃO QUÍMICA
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CROMATINA Composição química DNA RNA Histonas Proteínas não Histônicas
Enzimas nucleares
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Classes de DNA Seqüência única (10 a 80%) Ex: Genes estruturais (hemoglobina, ovoalbumina) Seqüência medianamete repetida (10 a 40%) Ex: Genes para RNAr, RNAt e histonas Seqüências altamente repetida (0 a 50%) Ex: Genes transcritos a partir do DNA satélite (região centromérica)
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RNAs - RNAt - RNAm - RNAr
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Proteínas nucleares A) Protaminas: proteínas básicas simples, baixo peso molecular. Ex: SPTZ peixes B) Histonas: proteínas básicas, alto peso molecular proteínas estruturais, enorme quantidade possuem: lisina, histidina, arginina Classes e tipos H1 alto conteúdo de lisina H2a; H2B baixo conteúdo de lisina H3;H4 alto conteúdo de arginina C) Proteínas não histônicas ou acídicas D) Enzimas nucleares
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HISTONAS FUNÇÃO: Transcrição do DNA TIPOS: H1, H2A, H2B, H3, H4 e H5
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Histonas Altamente conservada Participam da arquitetura molecular das fibras cromatínicas Facilitam a ligação à molécula de DNA DNA:Histonas (1:1)
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Moléculas de Histonas possuem 3 regiões
Região Globular 2 regiões filamentosas Aa básicos Principalmente nos segmentos Amino terminal
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Não histônicas (NHC) ou acídicas
FUNÇÃO: Enzimático Estrutural Transcrição-Replicação Condensação-Descondensação
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Ultra-estrutura da Cromatina
Histórico Ris (1956): DNA + proteínas: sistema de fibras de A de diâmetro com 4 fios em dupla hélice enrolados Du Praw (1965): núcleos de células embrionárias de abelha em choque hipotônico, isolamento fio cromatínico Microscopia eletrônica: Filamento irregular variando sua espessura de A Tratamento com tripsina 0,001% Du Praw / Bahr (1969): Fibra A, menos proteínas ligadas ao DNA Fibra B, filamento intacto (DNA + proteínas)
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Ultra-estrutura da Cromatina
Histórico Olins e Olins, 1974 Núcleos de timo e fígado de rato tratados com cloreto de potássio Não histônicas Portanto resta histônica + DNA
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A) Estrutura nativa: fibra de 30nm
B) Após tratamento: cromatina em forma de contas
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Ultra-estrutura da Cromatina
Histórico Kornberg et al., 1974 Novo arranjo de histonas e DNA na cromatina 200 PB H2A (2) – H3 (2) – H1 (1) – H2B (2) – H4 (2) Pesos da molécula da base do DNA = pesos da molécula dos 5 tipos de histonas 100 PB (1)H2A (1)H2B (1)H3 (1)H4 - H1* Quantidade não conhecida
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Ultra-estrutura da Cromatina
Histórico Weintraub (1975) Nuclease estafilocócica / tripsina DNA proteínas Arranjo das histonas interno à hélice do DNA
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Nucleossomo: unidade que se repete na cromatina (todas histonas + DNA)
Oudet (1975) Core nucleossômico: unidades que se repetem após o tratamento com tripsina (sem H1) Nucleossomo: unidade que se repete na cromatina (todas histonas + DNA) “Spacer” ou “linker”: espaço ou região ligadora DNA ligados ou ligamento: espaço entre um core e outro Nucleossomo: - 1 molécula histona H1 - 2 moléculas de cada histona: H2A, H2B, H3 e H4 - 200 pb
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Complexo de Proteínas e DNA
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Ultra-estrutura da Cromatina
Histórico Finch (1977) Cristalização dos “core nucleossômicos” e eletromicrografia Estrutura cilíndrica 1 volta e ¾ de DNA 140 PB Octâmero de histonas 130 A no diâmetro e 50 A na altura Modelo proposto core nucleossômicos Histonas (internas à hélice do DNA) 2 H3 tetrâmero central + 2 H4 2 H2A dímeros (um de cada lado) + 2 H2B Nucleases: DNAse I: rompe DNA 10 ou múltiplo, 10 nucleotídeos DNAse II: rompe DNA 100 nucleotídeos
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Ultra-estrutura da Cromatina
Histórico Felsenfeld (1978) Papel das histonas (H3 e H4) (H2A e H2B) H3, H4, H2A, H2B) Complexos H3 e H4 (ricas em arginina): Formam dímeros: essenciais ao enrolamento do DNA H2A e H2B (pobres em lisina): Importante na compactação do DNA H1 (rica em lisina): Função estabilizadora da estrutura do nucleossomo.
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Histona H1 Importante na compactação de nucleossomos adjacentes levando a formação de mini solenóides
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Nucleossomo
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Modelo de entrelaçamento da Histona H1 Worcel (1979)
Entrelaçamento contínuo de H1 (solenóide contínuo) - (NH2 terminal com grupo COOH terminal) estabiliza a fina fibra de 100 A (10 nm)levando à formação do filamento mais grosso (200 a 300 A – 30 nm) Vista frontal Vista lateral A cada 6 nucleossomos 30 nm mini-solenóide
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NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DA CROMATINA
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Nucleossomo
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Empacotamento do DNA com Histonas
Fibras de 10nm de diâmetro Enrolamento em fibras de 30nm - mini-solenóide
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Esquema das fibras cromatínicas
Fibra de 30nm Mantida pela associação das Histonas H1 Centro do solenóide
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Cromatina Estrutura
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Níveis de Organização do Filamento Cromatínico
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Níveis de Compactação do DNA
Molécula de DNA – 2nm (10PB) – (Grau de empacotamento 1) Filamento cromatínico fino de 10 nm de diâmetro (arranjo linear dos nucleossomos – filamento nucleossômico ou nucleofilamento) – (Grau de empacotamento 6-7) Fibra mais grossa – 20 a 30 nm de diâmetro: Mini-solenóide (6 a 10 nucleossomos) – (Grau de empacotamento 40) Série de domínios de alças 0,25 µm – (Grau de empacotamento 680) Conjunto dos domínios de alças 0,84 µm Super-solenóide cromossomo – (Grau de empacotamento 1,2 x 104) 10.000x
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Compactação organizada da Hélice do DNA
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II) NÚCLEO INTERFÁSICO: B) Cromossomos metafásicos
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Níveis de Organização cromatínica: Cromossomo mitótico
Condensação: acompanhada pela fosforilação H1 Cromossomo Metafásico
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Compactação da Hélice do DNA
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CROMOSSOMOS METAFÁSICOS
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Cromossomos Metafásicos
Número Tamanho Posição do Centrômero
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Classificação do Cromossomo
Baseada na posição do Centrômero Cromossomo Metafásico
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Centrômero
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Cromossomo mitótico Duas Moléculas de DNA filhas- Replicação do DNA em S Compactadas separadamente - Cromátides irmãs unidas pelo Centrômero
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Cromátide de um cromossomo Mitótico
Cromatina organizada em um série de alças Alças- emanam de eixo central: proteínas não histônicas
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Esqueleto de proteínas não histônicas (acídicas)
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Cromossomo metafásico
Alças da cromatina Ancoradas em andaime Proteíco (proteínas não histônicas - NHC)
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Proteínas Não Histônicas
“Scaffold” Eixo central Halo de DNA
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Constrições secundárias
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Constrições Secundárias (RONs)
Bandamento NOR
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Telômeros Marcação específica: sondas teloméricas
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