Capítulo 12 - Núcleo, Cromossomos e Clonagem

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1 Capítulo 12 - Núcleo, Cromossomos e Clonagem Embrapa apresenta 2º bezerro de clone bovino Vitória 1 o clone bovino da América Latina, nasceu em 2001, foi clonada de cés de um embrião de 2 meses. Em 2005 nasceram 2 clones bovinos de uma raça em extinção (Potira e Porã). Os animais foram clonados a partir de um pedaço da orelha da vaca doadora de 9 anos. Testes de DNA comprovaram que o perfil genético das bezerrinhas é = da doadora e ao da mãe de aluguel. NÚCLEO O núcleo é uma estrutura característica dos eucariontes. Nele estão os genes, responsáveis: pelo controle das atividades da cél. pelas características hereditárias dos organismos. Quase sempre há um núcleo por célula, mas tb existe cés plurinucleadas. NÚMERO DE NÚCLEOS Mononucleada: (1) maioria das cés. Binucleadas: (2) protistas ciliados. Multinucleadas: (vários) células musculares humanas. Anucleadas: (sem núcleo) hemácias dos mamíferos. Possuem vida curta. 1) COMPONENTES DO NÚCLEO Cromatina (material genético); Nucléolos; Nucleoplasma; Todos envolvidos pelo: Envelope nuclear ou carioteca. Nos procariontes, não há um núcleo individualizado e o DNA aparece na forma de uma molécula circular associada a proteínas. Além do DNA principal, podem ser encontrados os plasmídeos, pequenas moléculas de DNA com genes que conferem resistência a certos antibióticos. Nos eucariontes, o material genético resulta da associação das moléculas de DNA c/ proteínas e forma o conjunto de filamentos separado do citoplasma por uma membrana a cariteoca. CARIOTECA ou ENVELOPE NUCLEAR Separa o material nuclear do citoplasma. Apresenta membrana dupla c/ poros, através dos quais ocorre a troca de material entre o núcleo e o citoplasma, até mesmo macromoléculas. A membrana externa comunica-se c/ o RER, apresenta ribossomos. NUCLEOPLASMA ou CARIOLINFA A cromatina está mergulhada em um líquido, o nucleoplasma (cariolinfa) constituído por água, sais minerais, proteínas. No nucleoplasma tb há um ou + nucléolos. NUCLÉOLO É um corpúsculo denso, não delimitado por membrana, presente no interior do núcleo. No nucléolo o RNA que forma o ribossomo - RNAr é sintetizado de acordo c/ as instruções do DNA. Esse RNA se junta a proteínas e forma as subnidades dos ribossomos, que são exportadas p/ o citoplasma. CROMATINA É formada por um emaranhado de filamentos. As regiões + densas heterocromatina correspondem às partes dos filamentos dobradas de forma compacta.

2 Em outras regiões os filamentos aparecem + esticados, menos condensado eucromatina - regiões menos coradas. A eucromatina corresponde a uma região do DNA em que os genes estão ativos, orientando a síntese de RNA e de proteínas. Por isso, ela está desenrolada, o que permite ao material genético apresentar grande superfície de contato c/ enzimas e c/ o material necessário à síntese de proteínas. As regiões de heterocromatina, correspondem a genes inativos ou desligados, uma vez que o DNA não tem uma boa superfície de contato. Essas regiões podem, em certos momentos, desenrolar-se fazendo com que seus genes entrem em atividade; o inverso ocorre com as regiões de eucromatina. CROMATINA SEXUAL Na maioria das ssp e tb na humana, existe um par de cromossomos responsável pela diferença entre os dois sexos: os cromossomos sexuais ou heterocromossomos. Em geral, nas fêmeas eles são idênticos e, nos machos, um cromossomo é idêntico ao das fêmeas e o outro é. O cromossomo que aparece em duplicata na fêmea chama-se cromossomo X, o q é exclusivo do macho, cromossomo Y. Assim, a fêmea é XX e produz óvulos c/ um cromossomo X. O macho é XY é produz espermatozoides X e Y. Os outros cromossomos do organismo são chamados de autossomos. Na mulher e em outras fêmeas de mamíferos, existe uma grande massa heterocromática, chamada cromatina sexual ou corpúsculo de Barr. A explicação p/ isso é que a mulher possui dois cromos. X, mas um permanece condensado, formando a cromatina sexual. O homem possui apenas um cromos. X q permanece desenrolado, por isso, ele não tem cromatina sexual (exceto em anomalias). ATIVIDADES pág. 178 a Em que tipo de célula é encontrado núcleo? (1) 2. Qual a importância do núcleo? (2) 3. Quais os componentes do núcleo? (2) 4. O que é carioteca e como ela é formada? (3) 5. O que é cariolinfa e como é constituída? (2) 6. Diferencie heterocromatina de eucromatina. (3) 7. Em que região do núcleo ocorre a síntese de RNAr? (1) 8. Quais os cromossomos sexuais do macho? E da fêmea? (2) 9. Como são denominados os demais cromossomos do organismo? (1) 10. O que é cromatina sexual? Em que organismos são encontradas? 11. Por que os machos não possuem cromatina sexual? LEITURA DO TEXTO: Primeiras evidências da função do núcleo - p ) CROMOSSOMOS Qdo observamos cés eucariotas em processo de, encontramos corpúsculos compactos em forma de bastonete, os cromossomos. Cada um é formado por um filamento de cromatina dobrado várias vezes sobre si mesmo, constituído por uma longa cadeia de DNA. Em certas regiões, essa molécula aparece enrolada em volta de proteínas chamadas histonas. Um conjunto de 8 histonas c/ o DNA em volta é chamado nucleossomo. Esse enrolamento permite que todo DNA de uma célula caiba no núcleo. Se esticar todo DNA de uma cél humana tem cerca de 2m de comprimento. Os cromossomos são formados de DNA e proteínas (histonas). A condensação dos filamentos de cromatina em cromossomos tb facilita o movimento e a distribuição equitativa do material genético p/ as células-filhas durante a celular. Antes de uma célula se, cada cromossomo se duplica e os filamentos são chamados de cromátides. As que pertencem ao mesmo cromos. são chamadas cromátides irmãs; As não irmãs são aquelas localizadas em cromossomos s.

3 Durante a, as cromátides irmãs se separam e cada uma vai p/ uma célula-filha. No fim da, o cromossomo volta a ser simples, isto é, formado apenas por um fio de cromatina enrolado. O cromossomo apresenta um estrangulamento chamado centrômero ou constrição primária. De acordo com a posição do centrômero, os cromossomos podem ser classificados em: Metacêntrico: centrômero no meio. Submetracêntrico: um pouco afastado do meio. Acrocêntrico: bem próximo a um dos polos. Os humanos têm pequenas massas de cromatinas os satélites que estão fixadas aos seus braços curtos por constrições secundárias. Telocêntrico: centrômero exatamente em um dos polos. Não ocorre na sp humana. No centrômero há DNA e o cinetócoro, disco ao qual se prendem os filamentos do fuso acromático durante a celular. Alguns cromossomos possuem, além do centrômero, outras regiões + estreitas as constrições secundárias, localizadas próximo das extremidades. Essa extremidade forma uma pequena massa de cromatina, chamada SATÉLITE, onde é sintetizado o RNAr. A ponta do cromossomo é chamada telômero e se relaciona ao tempo de vida de uma célula. Os telômeros protegem o cromossomo contra danos e permitem que a duplicação do DNA ocorra corretamente. Cada vez que a cél se, os telômeros tornam-se + curtos e, caso se percam totalmente, a cél perde a capacidade de e morre. Por isso, supõe-se q a diminuição dos telômeros possa estar relacionada c/ sua longevidade. CARIÓTIPO: A COLEÇÃO DE CROMOSSOMOS O conj. de cromos. forma um padrão que se repete não só em todas as cés do mesmo indivíduo, mas tb nas cés de todos os indiv da mesma sp. Entre indivíduos de ssp s, esse padrão é. Isso acontece pq cada sp tem sua coleção particular de cromossomos, q pode ser identificada pelo n o, forma e tamanho característicos CARIÓTIPO. Para o estudo do cariótipo humano, os cromossomos são organizados de acordo com a posição do centrômero e numerados por ordem de tamanho, de 1 (o maior) a 22 (o menor). Esses cromossomos são chamados AUTOSSOMOS. Os cromossomos sexuais (X e Y) não são numerados, sendo separados dos demais. Podemos agrupar os cromossomos parecidos em 7 grupos, em ordem decrescente de tamanho: - grupo A 1, 2 e 3 - grupo B 4 e 5 - grupo C 6 a 12 - grupo D 13, 14 e 15 - grupo E 16, 17 e 18 - grupo F 19 e 20 - grupo G 21 e 22 Observe que, na sp humana, há 44 autossomos e 2 cromossomos sexuais, XX na mulher e XY no homem. Essa informação pode ser escrita assim: Mulher: 46,XX Homem: 46, XY Outra maneira de escrever essa informação: 2A+XX ou 2A+XY. Com exame do cariótipo é possível identificar algumas doenças genéticas provocadas por anomalias nos cromossomos. Outra característica que pode ser notada é q os cromossomos aparecem aos pares, em que um dos cromossomos apresenta a mesma forma e o mesmo tamanho do outro, exceto os sexuais masculino (X e Y). Cada par forma 1 par de HOMÓLOGOS.

4 Por que os cromossomos aparecem aos pares? A maioria dos organismos desenvol-vem-se a partir da célula-ovo, formada pela união de um espermatozoide com um óvulo (ovócito II), que, na sp humana, possuem cada um, 23 cromos. Por isso, a célula-ovo possui 46; em cada par de homólogos, um foi herdado da mãe e outro do pai. Por meio de divisões celulares, a célula-ovo origina a maioria das cés q formam o corpo dos seres vivos, chamadas células somáticas; Em cada uma há 23 pares de cromossomos homólogos. As células germinativas possuem apenas um cromossomo de cada tipo; não há pares de homólogos. Se chamarmos de n o n o de tipos de cromossomos de uma célula, podemos dizer que as: células somáticas são diploides (2n) células reprodutores são haploides (n). A informação genética total em uma célula ou organismo é chamada GENOMA. CROMOSSOMOS GIGANTES A mosquinha da banana Drosophila melanogaster possui alguns cromossomos gigantes, cem vezes + grossos que os normais. Isso contribuiu muito para o estudo da cromatina e das funções do material genético. O cariótipo e a evolução humana p. 185 A semelhança entre o DNA humano e do chimpanzé aponta uma origem evolutiva a partir de um ancestral comum. No entanto análises do cariótipo mostram que o ser humano possui 46 cromos. e os símios 48. Análises demonstram que pode ter havido uma fusão entre dois cromossomos do ancestral de chimpanzés e humanos, o que explica termos um par a menos. 3) CLONAGEM Clonar um ser vivo consiste em obter + cópias dele. Os seres obtidos desse modo são chamados clones. Clone naturais são comuns em seres unicelulares e muitas plantas (reprodução assexuada). Estamos produzindo clones qdo cortamos e cultivamos pedaços de plantas (cana). Em 1996, nasceu o + famoso clone: Dolly, 1 a ovelha clonada a partir de célula adulta. O q os pesquisadores fizeram foi unir uma cél da glândula mamária de uma ovelha de cara branca, c/o óvulo - do qual foi retira-do o núcleo - de uma ovelha de cara preta. A cél resultante foi implantada no útero de outra ovelha de cara preta. Nasceu uma ovelha de cara branca clone daquela q forneceu a cél da glândula mamária. Dolly teve 1 filhote: Bonnie. APLICAÇÕES DA CLONAGEM Gerar rebanhos inteiros de um único animal que tenha uma característica de interesse econômico. Produzir animais resistentes a doenças, como febre aftosa, doença da vaca louca, etc. Clonar animais c/ risco de extinção; Clonar animais transgênicos q possam produzir substâncias importantes ao H. PROBLEMAS COM A CLONAGEM- Ler O órgão FDA dos EUA, deu um parecer afirmando que os produtos provenientes de animais clonados podem ser consumidos pela população, pois são idênticos aos tradicionais. Clonagem reprodutiva: criação de cópias genéticas de um ser. Clonagem terapêutica: desenvolvimento de órgãos p/transplante e tratamento. Na clonagem terapêutica, são utilizadas células-tronco, ou seja, células especializadas, c/ capacidade de se e originar outros tecidos. Podem ser retiradas de embriões c/ poucos dias (100 cés.) que foram descartados por clínicas de fertilização, por exemplo. Tem como objetivo produzir tecidos e órgãos p/ transplantes.

5 ATIVIDADES P. 181 a Como são formados os cromossomos dos eucariontes? (2) 2. Desenhe um cromossomo duplicado anotando onde fica: cromátides irmãs, centrômero, cinetócoro, satélite, telômero. 3. Desenhe os 4 tipos de cromossomos nomeando-os.(5) 4. Quantos cromossomos possui uma célula somática da espécie humana? E um gameta? (1) 5. O que são cromossomos autossomos e quantos pares o ser humano possui? (2) 6. Como é chamado o par de cromossomos que identifica o sexo? Quais são eles? (1) 7. Qual a representação para o cariótipo masculino? E para o feminino? (2) 8. Explique (2 linhas cada): a) Cariótipo: b) Cromossomos homólogos: c) Células somáticas: d) Células haplóides (n): e) Células diplóides (2n): f) Genoma: g) Clonagem: