Universidade Estadual de Campinas

Transcrição

1 Universidade Estadual de Campinas Programa de Pós Graduação em Biologia Celular e Estrutural MEIOSE Msc. Marina Trevizan Guerra¹ Dra. Shirlei M.Recco-Pimentel² 1 Aluna do Programa de Pós Graduação em Biologia Celular e Estrutural Unicamp Disciplina de Biologia Celular 2 Professora do Programa de Pós Graduação em Biologia Celular e Estrutural Unicamp orientadora do seminário

2 Reprodução assexuada Sexo é totalmente t necessário? Leveduras Anêmona do mar Hydra Minhocas marinhas Reprodução assexuada Simples e direta Descendentes geneticamente idênticos Imagens:

3 Meiose Tipo especial de divisão celular, através da qual os óvulos e espermatozóides (gametas) são produzidos. Compreende duas divisões nucleares sucessivas, com apenas uma etapa de replicação de DNA; este processo produz 4 células-filhas haplóides a partir de uma célula diplóide inicial. Alberts et al., 2004 Do grego meíosis = diminuição Reprodução sexuada Produção de gametas e esporos Variabilidade genética Imagem:

4 Introdução Homólogo Paterno Replicação de DNA Pareamento dos homólogos duplicados Bivalentes alinhados no fuso Homólogo Materno Separação dos homólogos na anáfase I Separação das cromátides irmãs na anáfase II Células-filhas haplóides Alberts et al., 2008

5 Fases Duas divisões nucleares e citoplasmáticas sucessivas Meiose I e II DNA duplicado somente uma vez Divisão reducional meiose I Meiose I Meiose II Intérfase Prófase I Metáfase I Anáfase I Telófase I Intercinese Póf Prófase II Metáfase II Anáfase II Telófase II - Fase S mais longa

6 Prófase I - Leptóteno Cromossomos duplicados Cromômeros Associação com envoltório nuclear Telômeros Cromossomos homólogos A Célula, 2007; Alberts et al., 2008

7 Prófase I - Zigóteno Emparelhamento dos cromossomos homólogos sinapse Sequências de DNA complementares Complexo p Sinaptonêmico (CS) A Célula, 2007; Alberts et al., 2008

8 Prófase I - Zigóteno Junqueira E Carneiro, 2000; A Célula, 2007

9 Prófase I - Zigóteno Alberts et al., 2008

10 Prófase I - Zigóteno Associação i ã pré-preparada na intérfase Cromossomos não distribuidos ao acaso Associação ao envoltório nuclear Estabilidade do emparelhamento permuta Tétrade / bivalente Junqueira e Carneiro, 2000

11 Prófase I - Paquíteno Cromossomos condensados Total emparelhamento Permuta ou crossing-over Cromátides homólogas não irmãs trocam pedaços equivalentes = nova combinação genética Complexo enzimático A Célula, 2007; Alberts et al., 2008

12 Prófase I - Paquíteno Hot spots x Cold spots Um Crossing-over Crossover interference Alberts et al., 2008

13 Prófase I - Paquíteno Busca pelo homólogo Transcrição de DNA Cromatina + RNP Hernández-Hernández et al., 2009

14 Prófase I - Paquíteno Hernández-Hernández et al., 2009

15 Prófase I Diplóteno Cromossomos mais condensados d Cromátides visíveis a Microscopia de luz Desorganização do C.S. Separação dos homólogos Presos em regiões onde ocorreu a permuta Junqueira e Carneiro, 2000; A Célula, 2007

16 Prófase I - Diplóteno A Célula, 2007; Alberts et al., 2008

17 Prófase I Diplóteno Longa duração Ovócitos 7 milhões em diplóteno Metáfase II Imagem:

18 Prófase I - Diplóteno Desespiralização i ã acentuada dos cromossomos RNA A Célula, 2007

19 Prófase I - Diplóteno Alberts et al., 2008

20 Prófase I - Diacinese Quiasmas deslocam-se para as extremidades A Célula, 2007

21 Metáfase I Máxima condensação União pelos quiasmas Cromossomos na região equatorial Fusão dos cinetocoros-irmãos A Célula, 2007

22 Anáfase I Separação dos cromossomos homólogos -redução do número cromossômico A Célula, 2007

23 Meiose x mitose Alberts et al., 2008

24 Telófase / Citocinese Descondensação cromossômica Reconstituição do envoltório nuclear Células haplóides com DNA duplicado A Célula, 2007

25 Intercinese Período entre as duas divisões meióticas Sem replicação de DNA Milho Tradescantia Gafanhoto Lírio Anáfase I Metáfase II Imagens:

26 Prófase II Reinício da condensação Formação dos fusos Desestruturação do envoltório nuclear A Célula, 2007

27 Metáfase II / Anáfase II Cromátides-irmãs com cinetocoros opostos Alinhados na placa equatorial Migração das cromátides-irmãs para pólos opostos A Célula, 2007

28 Telófase II / Citocinese Descondensação cromossômica Reconstituição do envoltório nuclear Células haplóides A Célula, 2007

29 Conteúdo de DNA Cromossomos duplicados A Célula, 2007

30 Alberts et al, 2008

31 Controle Molecular Cinetocoros voltados para o mesmo pólo Complexo de monopolinas Coesão: mantidas nas regiões centroméricas e pericentroméricas até metáfaseii Anáfase II Substituição pela Rec8 Clivadas facilmente na anáfase I A Célula, 2007

32 Controle Molecular A Célula, 2007

33 Controle Molecular A Célula, 2007

34 Controle Molecular Holt et al., 2009

35 Controle Molecular Inibição de síntese de DNA X Altos níveis de Ciclina B na intercinese Alberts et al., 2008

36 Controle Molecular Ponto de checagem do paquíteno / ponto de checagem da recombinação Verificação nas sinapses e recombinações Fosforilação Cdc28 (resíduo de tirosina) Desfosforilação f Cdc28 continuidade id d do ciclo Mamíferos - APOPTOSE Imagens:

37 Controle Molecular Checagem de replicação pré-meiótica e checagem de metáfase I A Célula, 2007

38 2 n humanos: 2²³ = 8,4 x 10 6 A Célula, 2007 Consequências genéticas Segregação ao acaso

39 Consequências genéticas Segregação ao acaso + crossing over A Célula, 2007

40 Consequências genéticas Alberts et al., 2008

41 Meiose e reprodução 3 tipos de ciclo de vida Momento da meiose Ploidia dos indivíduos adultos Haplobionte haplonte Diplobionte Haplobionte diplonte Criptógamas Rhizobium nigricans Chlamydomonas fanerógamas Imagens: P. vivax Chytridiomycetes

42 Meiose e reprodução Meiose zigótica A Célula, 2007

43 Meiose zigótica em Chlamydomonas Alga verde unicelular flagelada de água doce Células maduras e de linhagens reprodutivas diferentes Fusão citoplasmática e nuclear Aglutininas A Célula, 2007

44 Meiose e reprodução Meiose espórica Diplobionte A Célula, 2007

45 Meiose espórica em angiospermas Mitose Mitose A Célula, 2007

46 Meiose e reprodução Haplobionte Diplonte Meiose gamética A Célula, 2007

47 Meiose gamética: gametogênese Moore e Persaud, 2004

48 Gametogênese Célula germinativa primordial Parada em prófase I (diplóteno) Ovogônia Revestimento do ovócito Puberdade Grânulos corticais Fim da meiose I Mitoses Ovócito primário Meiose I Ovócito secundário (parada em metáfase II) Meiose II completa Ovócito maduro / óvulo Alberts et al, 2008

49 Gametogênese * * Guerra et al., 2008

50 Moore e Persaud, 2004

51 Gametogênese Alberts et al, 2008

52 Gametogênese Célula germinativa primordial Meiose I Espermatogônia Espermatócito secundário Meiose II Mitoses Espermátides Espermiogênese Puberdade Alberts et al, 2008 Espermatócito primário Espermatozóides

53 Gametogênese Alberts et al, 2008

54 Gametogênese Alberts et al, 2008

55 Imagens: Gametogênese

56 Imagens: Gametogênese

57 Sry Células somáticas células de Sertoli XX XY CGP espermatozóides Horm. Antimülleriano Células somáticas tec. Conj. Células de Leydig Alberts et al, 2008;

58 Sry Alberts et al, 2008

59 Não-disjunção dos cromossomos Anáfase I / anáfase II A Célula, 2007

60 Não-disjunção dos cromossomos Marinez-Perez E Colaiácovo, 2009

61 Não-disjunção dos cromossomos Síndrome de Down Retardo mental Desenvolvimento anormal da face, coração 94% - mãe Pontos de checagem Apoptose X Imagens:

62 Não-disjunção dos cromossomos Síndrome de Klinefelter Y XX 47, XXY Inteligência a verbal diminuída da Hipogonadismo Infertilidade Ginecomastia Idade materna avançada Imagens:

63 Não-disjunção dos cromossomos Síndrome S de Turner 45, X X Não-disjunção dos espermatozóides Órgãos Ó e características sexuais secundárias pouco desenvolvidas Tórax largo Pescoço alado Imagens:

64 Fecundação Alberts et al, 2008,

65 Fecundação Alberts et al, 2008

66 Fecundação Alberts et al, 2008

67 As células somáticas existem apenas para auxiliar as células germinativas a sobreviver, desenvolver, e transmitir seu DNA para a próxima geração. Alberts et al, 2008