ESTUDO ORIENTADO

1)O MATERIAL GENÉTICO DE UMA CÉLULA HUMANA MEDE CERCA DE 1,8M. PARA CABER NA CÉLULA ELE DEVE ESTAR COMPACTADO, MAS PARA SER USADO ELE DEVE ESTAR RELAXADO. COMO ESTE PARADOXO É RESOLVIDO?

Basicamente a célula mantém as porções de DNA que não estão sendo utilizadas em um grau de enovelamento mais compacto, ao passo que as regiões que estão sendo utilizadas permanecem em um estado de compactação mais frouxo.

 2) O QUE OCORRERIA EM UMA CÉLULA QUE NÃO FOSSE CAPAZ DE EXPRESSAR A CICLINA RESPONSÁVEL PELA FASE M?

Como as ciclinas são responsáveis por ativar os cdks, não havendo expressão de ciclina para a fase M a célula não seria capaz de fazer o checkpoint para entrar em divisão. Seu destino, sem se dividir, seria invariavelmente a morte. 

3) EXPLIQUE COMO OCORRE A DETERMINAÇÃO DO SEXO EM NOSSA ESPÉCIE.

Pertencemos ao sistema XY de determinação de sexo gonadal. Neste sistema, os indivíduos do sexo masculino são heterogaméticos (XY - formados por gametas com cromossomos sexuais diferentes) enquanto que os indivíduos do sexo gonadal feminino são homogaméticos (XX – formados por gametas contendo cromossomos sexuais iguais)

 4) COMO É FEITA A CLASSIFICAÇÃO DOS CROMOSSOMOS?

Existem várias formas de classificação dos cromossomos. A classificação por bandeamento permite a individualização de cada um dos nossos 24 tipos de cromossomos (22 autossomos + 2 sexuais). A classificação baseada na posição do centrômero agrupa os cromossomos em metacentricos, sub-metacêntricos, acrocêntricos e telocêntricos.

5) O QUE SÃO ANEUPLOIDIAS? O QUE AS PROVOCA?

Aneuploidias são anomalias cromossômicas nas quais não há envolvimento do conjunto cromossômico n completo. Via de regra indivíduos humanos aneuplóides possuem 45 ou 47 cromossomos (2n+/- 1). O mecanismo básico de desencadeamento das aneuploidias é a não disjunção cromossômica. 

6) DIFERENCIE OS PRINCIPAIS TIPOS DE ANOMALIA CROMOSSÔMICA ESTRUTURAL.

Nas deleções temos perda de um segmento cromossômico (que pode ser terminal ou intersticial). Na inversão, um segmento cromossômico se destaca e é reinserido na orientação inversa. Na duplicação um segmento cromossômico é repetido em um cromossomo, geralmente por crossing over desigual. Na translocação, um segmento cromossômico é transferido para um outro cromossomo não homólogo.  

7) COMO PODEMOS EXPLICAR O FATO DE ALGUNS TIPOS DE REARRANJOS CROMOSSÔMICOS ESTRUTURAIS RESULTAREM NA OCORRÊNCIA DE SÍNDROMES TIPICAMENTE NUMÉRICAS?

Alguns rearranjos estruturais podem gerar gametas desbalanceados, com porções supranumerárias de segmentos cromossômicos. Assim, o zigoto formado apresenta, além do par que usualmente apresentaria, mais este segmento extra. Dessa forma, embora não tenha um cromossomo inteiro a mais ou a menos, o zigoto terá parte de um cromossomo em cópia única ou triplicado.

8) O QUE É NÃO DISJUNÇÃO?

É o fenômeno de não separação dos cromossomos durante a divisão celular. Com sua ocorrência, as células formadas herdam uma quantidade anormal de cromossomos, gerando células filhas com cromossomos a mais e a menos.

ANOMALIAS CROMOSSÔMICAS ESTRUTURAIS

ANOMALIAS CROMOSSÔMICAS ESTRUTURAIS

Além dos distúrbios envolvendo a alteração do número dos cromossomos, temos também as anomalias que afetam a estrutura cromossômica como decorrência de quebras cromossômicas seguidas ou não de realocação de segmentos cromossômicos em regiões anormais.

Basicamente podemos categorizar estas ocorrências em quatro grupos:
1) deleções
neste tipo de anomalia estrutural, uma parte do cromossomo é perdida, resultando em monossomia para a região perdida. As deleções podem ser intersticiais, quando envolvem 2 pontos de quebra, com perda de um segmento interno e subsequente reunião da cromátide ou terminais, quando envolvem apenas um ponto de quebra, com perda de toda a extremidade do braço da cromátide.
2) duplicações
um segmento cromossômico é inserido em um homólogo, resultando na duplicação do segmento
3) inversões
nesta tipo de ocorrência, um segmento cromossômico é destacado e, após sofrer um giro de 180 graus, é reinserido (ficando com a orientação inversa)
4) translocação
quando há troca de segmentos entre cromossomos não homólogos, chamamos translocação recíproca. se a troca envolve um braço inteiro do cromossomo, ela é dita Robertsoniana.

ANOMALIAS CROMOSSÔMICAS NUMERICAS

ANOMALIAS CROMOSSÔMICAS NUMÉRICAS

Eventualmente um fenômeno de separação incorreta dos cromossomos ocorre durante a divisão de uma célula. Este erro de separação é chamado não disjunção. O fenômeno pode ocorrer tanto na mitose quanto na meiose.

Quando ocorre na meiose, a não disjunção leva à formação de gametas com número incorreto de cromossomos. Entretanto, há diferença na proporção de gametas anômalos formados dependendo do erro ocorrer na primeira divisão (meiose I ou divisão reducional) ou na segunda divisão (meiose II ou divisão equacional). Quando há erro na primeira divisão, 100% dos gametas gerados tem conteúdo cromossômico anormal (50% com cromossomos a mais e 50% com cromossomos a menos). Já se o erro ocorre na segunda divisão, 50% dos gametas dserão normais, mas os 50% remanescentes terão número incorreto de cromossmomos (25% com cromossomos a mais e 25% com cromossomos a menos).

A ocorrência de não disjunção mitótica leva a uma condição denominada mosaicismo cromossômico. Neste caso, como o erro ocorre em células somáticas, uma parte das células do organismo tem constituição cromossômica normal e outra parte fica com constituição cromossômica anormal. Assim,  do ponto de vista genético, diferentes populações celulares coexistem no mesmo organismo.

A não disjunção é a causa principal das anormalidades que envolvem o número dos cromossomos. 

ANOMALIAS CROMOSSÔMICAS NUMÉRICAS

As anomalias cromossômicas numéricas podem ser de dois tipos: as euploidias, nas quais há uma alteração envolvendo um conjunto cromossômico completo ou seu múltiplo (n, 2n, 3n, etc....) 

e as aneuploidias, nas quais o número de cromossomos envolvidos não alcança um conjunto cromossômico completo, ou seja, vai de 1 a (n-1) cromossomos, a mais ou a menos. O tipo mais comum de aneuploidia é a trissomia (presença de 3 cromossomos), mas podemos ter outras formas de variação, como a nulissomia, a monossomia e a tetrassomia

Em nossa espécie, a euploidia é incompatível com a sobrevida. Triploidia (3n) em natimortos e tetraploidia (4n) em molas já foram descritas. Já as aneuploidias possuem configurações genéticas viáveis, permitindo que inferências sejam feitas em relação à presença de cromossomos supra  (a mais) ou infra (a menos) numerários. Em termos gerais, poucas combinações genéticas com número de cromossomos alterado são viáveis, e, dentre estas, destacamos 3 anomalias que quenvolvem cromossomos autossômicos e 4 que envolvem cromossomos sexuais:

Autossômicas - ocorrem indistintamente em homens e mulheres
trissomia do 13, a síndrome de Patau
trissomia do 18, a síndrome de Edwards
trissomia do 21, a síndrome de Down (evite o termo "mongolismo")

Sexuais - ocorrem distintamente em homens e mulheres
femininas
trissomia do X, a síndrome do triplo X (evite o termo "síndrome da superfêmea")
monossomia do X, a síndrome de Turner
masculinas
dissomia do X, trissomia sexual, a síndrome de Klinefelter
dissomia do Y, trissomia sexual, a síndrome do duplo Y (evite o termo "síndrome do supermacho") 

ANIMAÇÕES PARA FIXAÇÃO

ANIMAÇÃO MITOSE

https://www.youtube.com/watch?v=DwAFZb8juMQ

ANIMAÇÃO MEIOSE

https://www.youtube.com/watch?v=c5hA0WCv1lg

ANIMAÇÃO COMPACTAÇÃO MATERIAL GENÉTICO

https://www.youtube.com/watch?v=gbSIBhFwQ4s

CARIÓTIPO HUMANO

CROMOSSOMOS

CROMOSSOMOS

Os cromossomos são as unidades básicas da hereditariedade. O estudo destas estruturas celulares responsáveis pela transmissão das características é denominado citogenética.  Estruturalmente, o cromossomo pode ser definido como uma unidade filamentosa de DNA altamente enovelada, que é observada durante o processo de divisão celular. Entretanto, o uso generalizado levou à associação do termo cromossomo ao material genético de uma célula.
O enovelamento característico dos cromossomos é decorrente da associação do filamento de DNA com proteínas, constituindo uma unidade estrutural denominada cromatina. A cromatina pode ser classificada em dois grupos gerais: i) a cromatina mais condensada, indisponível para transcrição dos genes, que é chamada heterocromatina e ii) a cromatina mais frouxamente enovelada, disponível para transcrição dos genes, denominada eucromatina. O empacotamento da cromatina é extremamente importante para a viabilidade da célula. Imagine que você fosse capaz de alinhar os 46 cromossomos que compõe o genoma nuclear humano. O filamento formado teria cerca de 1,8m! Isso mesmo, cerca de um metro e oitenta!

As proteínas que se associam ao DNA para compor a cromatina pertencem basicamente a dois grupos: i) as histonas, proteínas de caráter básico que são as responsáveis pelas etapas iniciais de condensação (enovelamento) do DNA e ii) as proteínas não-histonas, que pertencem a uma ampla variedade de famílias protéicas e são responsáveis pelas etapas posteriores de condensação e que culminam com o empacotamento máximo da cromatina, denominado cromossomo. O cromossomo é, então, o DNA na sua forma mais enovelada (e que se apresenta como uma molécula em forma de bastão com um comprimento cerca de 10.000 vezes menor que a molécula de DNA que o originou).
Diversas etapas, inicialmente envolvendo os 5 tipos de histonas (H1, H2a, H2b, H3 e H4) devem ser cumpridas para que o enovelamento possa ser concretizado. A associação com unidades de quatro tipos de histonas em pares (2 unidades de cada um dos tipos H2a, H2b, H3 e H4), denominada octâmero de histonas, é o primeiro passo, formando onucleossoma, uma estrutura que se assemelha a um colar de contas. A presença da histona H1 nos intervalos do nucleossoma forma o solenóide, que, por sua vez, é enovelado sobre si mesmo gerando uma fibra cromossômica. O empacotamento sequencial das fibras gera o cromossomo propriamente dito.

Podemos identificar uma série de elementos na organização estrutural de um cromossomo. Cada filamento constitui uma cromátide, que possui 2 extremidades denominadas telômeros. A cromátide é dividida por uma região mais condensada, denominada centrômero. O centrômero tem papel importante na separação dos cromossomos, pois é nesta região que se encontra o cinetocóro, complexo proteíco ao qual as proteínas do fuso de divisão se ligam.

O centrômero divide a cromátide em dois segmentos: o braço curto (referido como p) e o braço longo (referido como q). Dependendo da posição que o centrômero ocupa, podemos classificar os cromossomos em metacêntrico (centrômero na região central); sub-metacêntrico (centrômero deslocado para uma das extremidades, estabelecendo um braço que ocrresponde a cerca de 2/3 do cromossomo e outro correspondente a 1/3); acrocêntrico (centromero nitidamente deslocado para uma das extremidades) e telocêntrico (centrômero na região telomérica, fazendo com que o cromossomo apresente apenas 1 braço).
Em relação ao tamanho, originalmente os cromossomos foram divididos em 7 grupos (A a G), em ordem decrescente de tamanho:
- grupo A – cromossomos 1, 2 e 3
- grupo B – cromossomos 4 e 5
- grupo C – cromossomos 6 a 12 e X
- grupo D – cromossomos 13 a 15
- grupo E – cromossomos 16 a 18
- grupo F – cromossomos 19 e 20
- grupo G – cromossomos 21, 22 e Y
Com as técnicas de bandeamento, cada cromossomo pode ser identificado a partir de seu padrão de bandas. Estas técnicas consistem no tratamento de uma preparação de células rompidas que encontravam-se em processo de divisão, que são coradas e analisadas em microscópio. Com o bandeamento é possível identificar cada um dos cromossomos. A partir de então, os cromossomos autossômicos são numerados de 1 a 22 em ordem decrescente de tamanho. O par sexual é composto pelos cromossomos X e Y. Desta forma, a espécie humana apresenta 24 tipos de cromossomos diferentes: os 22 autosomos, e os sexuais X e Y (que apesar de comporem um par são diferentes entre si).