Unidade 5 biologia

Um pouco de história sobre o DNA:



Localização do DNA:
A maior parte do DNA encontra-se no núcleo das células que é constituído por:
- duas membranas externa e interna;
- invólucro nuclear;
- Poros nucleares;
- Nucleoplasma;
- Cromatina (DNA associado às histonas);
- Nucléolo.

Histonas:
As histonas são proteínas específicas muito importantes pois desempenham o papel de neutralizar as cargas elétricas e dar estrutura que assegure o compactamento do DNA.

CONSTITUIÇÃO DO DNA



O DNA é constituído por vários nucleótidos e cada um destes é constituído por:
- um fosfato;
- uma pentose (desoxirribose);
- uma base azotada.

Bases Azotadas:
- Timina e citosina (ambas em anel simples);
- Adenina e guanina (ambas em anel duplo).

Ligações fosfodiéster:
Ocorrem quando os nucleótidos ligam-se por reações de condensação.

 

COMO SE LIGAM OS NUCLEÓTIDOS?



- A pentose tem cinco carbonos. O carbono 5 liga-se ao grupo fosfato anterior e o carbono 3 ao grupo fosfato seguinte. Ligam-se sempre na direção 5'-3'.

- A quantidade de adenina + guanina (bases em anel duplo) é sempre igual à quantidade de Timina + citosina (bases em anel simples).

- A adenina (A) liga-se à timina (T) por duas ligações de hidrogénio enquanto que a guanina (G) liga-se à citosina por três ligações de hidrogénio. 

 

 REPLICAÇÃO DO DNA (Resumindo)

A replicação é o processo de duplicação de uma molécula de DNA de dupla cadeia (dupla hélice). Os mecanismos de replicação dos procariontes e eucariontes não são idênticos. Como cada cadeia de DNA contém a mesma informação genética, qualquer uma delas podem servir como molde. Por isso a replicação do DNA é chamada de semi-conservativa.
A replicação deve acontecer antes da divisão celular. Nos seres procariontes a replicação ocorre entre as divisões celulares, enquanto que nos eucariontes ocorre na fase S da interfase.

Existem três tipos de RNA:
- Mensageiro (mRNA): informação genética é transferida do DNA aos ribossomas para a síntese de cadeias polipeptídicas.
- Transportador (tRNA): moléculas adaptadoras que traduzem a informação presente no mRNA numa sequência específica de aminoácidos.
- Ribossómico (rRNA): componentes estruturais dos ribossomas catalisam a tradução de um mRNA numa cadeia polipeptídica.

 

 

TRANSCRIÇÃO DA INFORMAÇÃO GENÉTICA

A síntese de RNA (mensageiro, por exemplo) se inicia com a separação das duas fitas de DNA. Apenas uma das fitas do DNA serve de molde para a produção da molécula de RNAm. A outra fita não é transcrita. Essa é uma das diferenças entre a duplicação do DNA e a produção do RNA.

As outras diferenças são:

• os nucleotídeos utilizados possuem o açúcar ribose no lugar da desoxirribose;
• há a participação de nucleotídeos de uracila no lugar de nucleotídeos de timina. Assim, se na fita de DNA que está sendo transcrita aparecer adenina, encaminha-se para ela um nucleotídeo complementar contendo uracila;

Imaginando um segmento hipotético de um filamento de DNA com a sequencia de bases:

DNA- ATGCCGAAATTTGCG

 

O segmento de mRNA formado na transcrição terá a seguinte sequência de bases:mRNA

RNA- UACGGCUUUAAACGC

 

Em uma célula eucariótica, o mRNA produzido destaca-se de seu molde e, após passar por um processamento, atravessa a carioteca e se dirige para o citoplasma, onde se dará a síntese proteica. Com o fim da transcrição, as duas fitas de DNA seu unem novamente, refazendo-se a dupla hélice.

 

 

TRADUÇÃO DO mRNA



 

INICIAÇÃO:
O mRNA liga-se à subunidade menor do ribossoma no codão iniciador (AUG) com o anticodão do tRNA (UAC- metionina - quase todos os peptídeos começam pela metionina). A subunidade maior (ou grande), liga-se com a subunidade menor (ou pequena)- o ribossoma está funcional.

ALONGAMENTO:
Na subunidade maior existem dois locais importantes na síntese de proteínas; o local P onde o tRNA se encontra ligado à metionina; o local A, onde o tRNA seguinte se liga ao codão complementar seguinte e o local E que corresponde ao local da saída do tRNA.
O anticodão seguinte, que transporta o segundo a.a. liga-se por complementaridade ao segundo codão e a metionina estabelece-se a primeira ligação peptídica com este. O ribossoma avança 3 bases e repete-se todo o processo ao longo do mRNA até se sintetizar a proteína.

FINALIZAÇÃO:
Quando o ribossoma chega ao codão de finalização (de terminação, ou stop) e por complementaridade o reconhece, termina a síntese proteica. Os codões de terminação (UGA, UAG ou UAA), não têm no tRNA correspondentes e por isso a síntese termina. A cadeia polipeptídica (proteína) desprende-se e as subunidades ribossómicas podem ser utilizadas de novo.
A mesma molécula de mRNA pode ser traduzida por mais que um ribossoma levando à formação de mais que uma proteína igual.

 

CICLO CELULAR



O ciclo celular é constituído pela interfase e pela mitose.


 
Interfase:
Fase G1- Corresponde ao intervalo entre a Mitose e a duplicação do DNA. É onde ocorre o crescimento da célula- síntese de proteínas, enzimas, RNA, e formação de organelos celulares.

Fase S- Cada cromossoma passa a ter dois cromatídeos- replicação do DNA e nas células animais- duplicação do centríolo.

Fase G2- Decorre entre o período de duplicação do DNA e início da mitose. Ocorre também a síntse de biomoléculas importantes para as fases seguintes.

Mitose:
Prófase- Desorganização do núcleo interfásico. Início da espiralização (condensação) dos cromossomas. Os centríolos vão migrar para os polos da célula.

Metáfase- Cromossomas no máximo grau de condensação. Cromossomas presos às fibras do fuso acromático foram puxadas para o equador da célula formando a placa cromossómica equatorial. A metáfase é a melhor fase da mitose para observar os cromossomas.

Anáfase- Separação das cromatídeas irmãs que  formam cada cromossoma. Também ocorre o encurtamento das fibras do fuso para os polos da célula.

Telófase- As cromatídeas localizadas nos polos da célula se despiralizam e ao seu redor se organiza a carioteca formando dois núcleos(cariocinese). Dentro desta fase também se pode considerar a citocinese que é quando ocorre a divisão do citoplasma formando duas novas células.

Unidade 6

Reprodução Assexuada
Bipartição	Divisão múltipla	Fragmentação	Gemulação	Partenogénese	Esporulação	Multiplicação Vegetativa
O indivíduo unicelular divide-se em 2 partes exatamente iguais.	Existe um nucléolo que aumenta de tamanho, que depois se vai dividir em vários núcleos mais pequenos (isto tudo ocorre numa única célula).	O ser divide-se em várias partes diferentes e essas partes formam novos seres.	Forma-se uma gémula (espécie de gema de um ovo) num dado ser (leveduras ou cnidários). Depois disso essa gémula separa-se do ser de onde foi formada e cria outro ser.	É o processo de crescimento e desenvolvimento de um individuo a partir de um óvulo não fertilizado. Só há intervenção do gameta feminino.	É um processo de formação de um esporo através da mitose.	Natural	Artificial
						A planta divide-se naturalmente em várias partes, e essas partes formam novas plantas. - Rizomas (caules subterrâneos horizontais); - Tubérculos (Caules subterrâneos estumecidos); - Bolbos (Caules subterrâneos na horizontal); - Estolhos (caules aéreos, finos, que possuem crescimento horizontal); - Réplicas (ou por folha) (Plântulas criadas nas extremidades da folha por mitose que ao cair forma novas plantas).	A planta divide-se em várias partes através do homem. - Estacaria (consiste em enterrar o ramo de uma planta sem quase folhas nenhumas); - Mergulhia (enterramos uma parte da planta geralmente um ramo debaixo da terra, de modo que a partir desse ramo cresça uma nova planta. Nasce apoiado num pau); - Alporquia (É um tipo de mergulhia, mas em que não existem ramos flexíveis) - Enxertia(pode ser por garfo, por borbulha ou por encosto)

À cerca da clonagem da ovelha Dolley:

Ian Wilmut e Keith Campbell, dois pesquisadores do Instituto Roslin e da Empresa de Biotecnologia PPL Therapeutics, em Edimburgo, Escócia, anunciaram em 1996 o que até então era considerado ficção científica: a clonagem de um mamífero a partir das células de um indivíduo adulto. Nascida em 5 de julho daquele mesmo ano, o mamífero em questão era uma ovelha da raça Finn-Dorset batizada com o simpático nome Dolly. Sua concepção havia sido feita em laboratório, através de uma técnica chamada de transferência nuclear de células somáticas, um procedimento onde o núcleo de uma célula somática (aquela que faz parte de algum tecido adulto) é introduzido em um óvulo anucleado (sem núcleo).

Os pesquisadores escoceses usaram o material genético contido em uma célula da glândula mamária de uma ovelha de seis anos. Cuidadosamente, fundiram esse DNA com um óvulo que previamente teve seu material genético extraído. Dessa fusão, formou-se uma célula híbrida que foi estimulada a iniciar o processo de divisão mitótica através de pequenas descargas elétricas. Finalmente, o embrião que se desenvolveu foi implantado no útero de uma ovelha “barriga de aluguel”, onde pode terminar sua gestação.

Dolly nasceu, portanto, expressando as mesmas características genéticas da ovelha doadora do núcleo somático. Mesma cor, tamanho, forma, balido etc. Era uma cópia exata, um gêmeo idêntico da original. No entanto, podemos dizer que ela teve três mães, pois além da doadora do núcleo, houve outra ovelha que doou o óvulo e uma terceira que atuou como “barriga de aluguel”. Da doadora do óvulo, Dolly herdou as informações contidas no DNA mitocondrial enquanto da mãe de aluguel nada além de carinho e amor. O sucesso da técnica foi um divisor de águas na história da ciência, pois mostrou que, além de ser possível clonar um mamífero, também é possível reverter uma célula somática adulta a um estágio inicial indiferenciado ou totipotente.

Corpo empalhado de Dolly no Royal Museum de Edimburgo, Escócia.

As células das glândulas mamárias, assim como todas as que formam um organismo, apresentam as informações genéticas completas de um indivíduo em seus genes. Como elas se diferenciaram para formar o tecido mamário, os genes referentes a outros tecidos foram “arquivados” em seu núcleo celular. Portanto, ainda existia no núcleo doador o código genético referente à produção de uma ovelha inteira. Bastava apenas que os cientistas preparassem esse núcleo para tornar-se um novo indivíduo.

"Dolly é derivada de uma célula da glândula mamária e não poderíamos pensar em glândulas mamárias mais impressionantes do que as de Dolly Parton”, afirmou Ian Wilmut, explicando a razão do nome do clone, uma referência à atriz e cantora country americana Dolly Parton.

Pela primeira vez na história, um organismo complexo havia sido gerado a partir dessa técnica de clonagem, o que representou um novo domínio sobre a ciência reprodutiva. Um passo em direção a possibilidades mais perturbadoras como a clonagem humana. Muitos questionamentos éticos, filosóficos e religiosos começaram a ser levantados, o que é de praxe sempre que um novo avanço científico nos pega de surpresa. Famosa de uma hora para outra, a ovelha apareceu em manchetes de jornais e periódicos do mundo inteiro, passando a figurar na lista dos maiores feitos científicos de todos os tempos.

Dolly passou a vida no Instituto Roslin com outros ovinos onde, inclusive, teve filhotes. No entanto, aos quatro anos ela desenvolveu uma artrite degenerativa, passando a caminhar com dificuldade. Um tratamento veterinário conseguiu ajudá-la a controlar as dores, mas logo descobriram que a causa do problema poderia ser um envelhecimento precoce. O fato de ela ter sido clonada a partir de um animal adulto fez com que ela já nascesse com a idade genética de seis anos. As extremidades dos cromossomos, os telômeros, já estavam encurtados em suas células, indicando um processo gradativo de envelhecimento.

Para complicar ainda mais as coisas. uma doença viral que normalmente acomete carneiros da raça Finn-Dorset atacou Dolly. Causada por um retrovírus que provoca uma infecção pulmonar incurável, a doença selou seu destino. Em 14 de fevereiro de 2003, Dolly faleceu. Tinha seis anos de idade e deixou um poderoso legado para a ciência.