Genética: Prof. Me. Gilcele berber

Introdução à Genética Humana  Conceito de Genética ✓Ciência dos genes, da hereditariedade e da variação dos organismos. ✓Ramo da Biologia: estuda a forma como se transmitem as características biológicas, de geração para geração.

Introdução à Genética Humana Informação genética DNA genes proteína  influencia nas características (físicas e funcionais) do indivíduo

Introdução à Genética Humana Importância da Genética Diagnóstico, prevenção e tratamento de doenças, genéticas ou não genéticas (diagnóstico molecular, terapia gênica e celular) - Desenvolvimento de fármacos de acordo com o perfil genético (farmacogenética).

Introdução à Genética Humana Aplicação em identificação e criminalística (testes de paternidade, identificação de criminosos). Desenvolvimento da Biotecnologia (DNA recombinante, clonagem). Estudo da herança e da variação (estudos filogenéticos e evolutivos). Hemofilia

Introdução à Genética Humana  A história da ciência Genética - Gregor Mendel (1822-1884): “pai” da genética

Introdução à Genética Humana A história da ciência Genética - Os resultados obtidos por Mendel, publicados em 1865, ficaram esquecidos até em torno de 1900, quando foram redescobertos por três biólogos diferentes: Hugo Vries, Carol Correns e Erik von Tschermark.

Introdução à Genética Humana A história da ciência Genética Mendel: transmissão dos caracteres hereditários feita por meio de partículas ou fatores, que se encontravam nos gametas. Não se conhecia o que eram cromossomos e os processos de divisão celular por mitose e meiose. - Atualmente: fatores mendelianos  genes

Histórico Estrutura do DNA: determinada em 1953 pelos ingleses Watson e Crick (prêmio Nobel). Obs.: Britânica Rosalind Franklin teve participação na determinação da estrutura do DNA

Ácidos nucléicos

Ácidos nucléicos • • • São polímeros compostos por nucleotídeos Açúcar - pentose • Nucleotídeo Grupo fosfato • Base nitrogenada

LIGAÇÃO COM PONTES DE HIDROGÊNIO

Dupla hélice do DNA

DNA e RNA •Núcleo – eucariotos Cromatina / Cromossomos DNA •Citoplasma Cloroplastos / Mitocôndrias •Núcleo – síntese de RNA RNA •Citoplasma – síntese de Proteínas

DNA Reservatório para informações genéticas Dupla hélice em torno do eixo → giro p/ direita. Ligações fosfodiéster 5´→ 3´. Proporciona mecanismo da hereditariedade. Replicação semi-conservativa Pareamento entre as pontes de hidrogênio A pareia com T e C com G.

RNA Proteínas Dogma Central da Biologia DNA Transcrição Tradução Replicação

RNA DNA

RNA Existem três tipos de RNA: •RNA mensageiro (RNAm): atua transferindo a informação contida no DNA para a síntese de proteínas nos ribossomos. • RNA trevo transportador (RNAt): possuem o formato de os e atuam no transporte de aminoácidos para ribossomos para a síntese proteica. • RNA ribossômico (RNAr): faz parte da composição dos ribossomos (50% da massa) → proporciona suporte molecular para a síntese de polipeptídeos.

RNA Molécula de • Pontes de hidrogênio entre A-U e C-G 1 cadeia de polinucleotídeos

RNA transportador (RNAt) complementares. Moléculas menores com forma de trevo. Propriedade de se ligar à aminoácidos. Reconhece determinados locais na molécula de RNAm (códon) → complementares. RNAt (anti-códon) → seqüências

RNAt

RNA mensageiro (RNAm) Transcrição de uma das cadeias da hélice de DNA

RNA ribossômico (RNAr) do RNA celular. • Mais abundante que os outros tipos de RNA → 80% do RNA celular. Formam os ribossomos → principal constituinte. Ribossomos + RNAm → polirribossomos. Função dos Ribossomos: Tradução de proteínas.

RNAr

Função Geral Proteínas

Replicação do DNA 26

Replicação semi-conservativa

Forquilha de replicação Filamento de replicação contínua Polaridade da síntese define fitas líder e retardada (descontínua) 28

Replicação das fitas Fita líder Fita retardada Primase age uma vez Primase age várias vezes 1967, Fragmentos de Okasaki Okazaki R, Okazaki T, Sakabe K, Sugimoto K. Mechanism of DNA replication possible discontinuity of DNA chain growth. Jpn J Med Sci Biol. 1967 Jun;20(3):255-60

DNA polimerase Enzimas que catalisa a reação de síntese do DNA Alongamento da cadeia de DNA sempre é feito na direção 5’>3’ Possui mecanismo de correção de erros (exonuclease 3’>5’)

Doenças causadas por problemas no mecanismos de replicação Xeroderma pigmentosum envelhecimento precoce aumento na incidência de câncer Falha no mecanismo de reparação do DNA causado pela luz UV 31

Transcrição e Processamento de RNA

Transcrição DNA fita codificadora DNA fita molde RNA transcrito

Terminação da transcrição dependente da proteína Rho Rho (46kDa, ativa como hexâmero) move-se ao longo do RNA acompanhando a RNA polimerase Com a pausa da RNA polimerase na sequência de terminação, Rho alcança a enzima Rho desenrola o híbrido RNA-DNA

Tradução / Síntese de Proteínas

Código Genético Código degenerado 61 dos 64 códons possíveis codificam os 20 aminoácidos padrão UAG / UGA / UAA Códons de terminação ou de parada ou sem sentido; não codificam AA. Código degenerado

Tradução

Expressão Gênica – Tradução (2/2) DNA RNA Polimerase T G C A G C T C C G G A C T C C A T . . . promotor Transcrição mRNA A C G U C G A G G C C U G A G G U A . . . Tradução Ribossomo Ser His Ser Gli Leu Cis

FIM