Divisão Celular e Vírus · O Ciclo Celular Intérfase G1 (Gap1 ): vida “normal” da célula G2 (Gap 2): preparação para a divisão celular S (Synthesis): síntese de novo DNA

Divisão Celular e Vírus

DNA na Intérfase

DNA menos condensado (forma de cromatina)

Carioteca

Eucromatina: DNA desespiralizado –

ATIVO!

Nucléolo: região de produção

de RNA ribossomal

Heterocromatina:

DNA espiralizado –

INATIVO!

heterocromatina eucromatina

transcrição

RNA

Na Divisão Celular

DNA mais condensado

(forma de cromossomo)

DNA INATIVO

Centrômero

Cromátides

DNA durante a divisão celular

Em cada célula

humana existem

46 moléculas de

DNA

(cromossomos)

Nesta

micrografia,

eles estão

duplicados.

Cromossomos simples x duplicados

Simples: 1 cromátide (1 molécula

de DNA). São encontrados durante

a fase G1 da intérfase;

Duplicados: 2 cromátides-irmãs.

São encontrados durante a fase S

e G2 da intérfase e durante a

divisão celular.

Cromossomos

Constricções cromossômicas

• Primárias Centrômero

• Secundárias regiões de heterocromatina condensadas

Cromossomos

Posição do centrômero determina tipos de cromossomos cariotipagem!

• Metacêntrico

• Submetacêntrico

• Acrocêntrico

• Telocêntrico

Cromossomos - Cariograma e Idiograma

Detecção de anomalias

cromossômicas: Síndrome de

Turner, de Klinefelter, de Down, de

Edwards, de Patau, superfêmea e

supermacho são as mais comuns!

Interrupção da divisão celular na

metáfase – colchicina!

Centrômero e cinetocoro

Cinetocoro: Complexo de várias proteínas motoras situados na parte externa

do centrômero de cada cromátide

Cromossomos e genes

HAPLOIDE

(n)

Analisando o DNA de 1 célula que por

Ex: tenha 4 cromossomos

Se forem todos diferentes

(em relação aos genes)

Se forem aos pares

(cromossomos homólogos)

DIPLOIDE

(2n)

Gene

A

B E

D

C J

I

H

G

F

B

A

B

A

D

C C

d

Célula humana é 2n = 46 ou seja

possui 23 tipos diferentes

Haploidia x Diploidia

Analisando o DNA de uma célula n = 2

Se for haplóide terá 2

cromossomos não

homólogos

Se for diplóide terá 4

cromossomos (2 pares de

cromossomos homólogos)

Gene

A B

Fase S

A A

B B

Fase S

A A

B B

a a

b b

Gene

A B

Gene

a b

Haploidia x Diploidia

O Ciclo Celular

Intérfase

G1 (Gap1 ): vida

“normal” da célula

G2 (Gap 2):

preparação para a

divisão celular

S (Synthesis):

síntese de novo

DNA e duplicação

de centríolos

Divisão Celular

(M): mitose ou meiose

G0 = céls nervosas

e musculares!!

CÂNCER

CONTROLE DO CICLO

CELULAR:

Pontos de checagem

g1 e g2 – ciclina;

Ponto de checagem M;

Genes reguladores:

protooncogenes e

genes supressores de

tumor;

CÉLULAS CANCERÍGENAS

São indiferenciadas

Número anormal de

cromossomos

Empilham-se sobre a outras

Dividem-se incontroladamente

Telômeros

• Sequências repetitivas de DNA ao final do cromossomo, com função de proteção do mesmo impede a degradação dos genes por DNAses;

• A cada replicação o telômero é encurtado Ponto crítico;

• SenescênciaIncapacidade de replicação

Senescência replicativa;

• Pode causar danos no DNA apoptose

Telos = final; meros = parte.

Telômeros e Envelhecimento

• Relógio molecular

• Ovelha Dolly – artrite e doença pulmonar aos 6 anos de

idade

• Comprimento dos telômeros – genético!

• Síndromes de envelhecimento acelerado – alterações

teloméricas!

Como estou velha!!!

Telomerase • Formada por proteínas e

RNA atua como

Transcriptase reversa!

• Presente em células-tronco,

germinativas e tecidos

renováveis!

DIVISÃO CELULAR

MEIOSE MITOSE

Crescimento do

organismo

Regeneração dos

tecidos

Renovação celular

Reprodução:

cissiparidade ou

formação de gametas

em vegetais

EQUACIONAL!!

REDUCIONAL!!

Divisão ligada à mecanismos de

REPRODUÇÃO

Formação de gametos e esporos

óvulo

sptz

Mitose: 1 célula

produz 2

idênticas entre

si e com o

mesmo núm de

cromossomos

da célula-mãe.

Meiose: 1 célula

produz 4

diferentes entre si

e com a metade

do núm de

cromossomos que

a célula original.

Dividida em

Meiose I e

Meiose II

Condensação

do DNA

Alinhamento

no meio da

célula

Separação

das

cromátides

Duas células

filhas iguais

à original

Mitose (divisão equacional)

Cromossomo

2 cromátides

unidas pelo

centrômero

Intérfase – S

Duplicação do DNA

Duplicação dos centríolos

Fases da Mitose - Prófase

Condensação dos cromossomos

Formação do fuso acromático

Regressão do núcleo

Fases da Mitose - Prometáfase

Desaparecimento da carioteca

Ligação dos cromossomos ao fuso

Fases da Mitose - Metáfase

Placa Metafásica

Alinhamento de cromossomos!

Fases da Mitose - Anáfase

Separação de cromátides irmãs!

Fases da Mitose - Telófase Retorno às condições da Intérfase:

cromossomos desespiralizam e a

carioteca se reorganiza;

Citocinese

CITOCINESE

(separação das células)

Célula Animal Célula Vegetal

Centrípeta

Centrífuga

Placa de pectina

(forma a lamela

média)

O Ciclo Celular

G1 G2 M novo

G1

S

Intérfase

Meiose (R!) (divisão reducional)

1 célula 2n

4 células n

Ex: óvulos e sptz

Fases da Meiose I – Prófase I

Célula 2n = 4

1 - Início da

espiralização

do DNA

2 - Pareamento

dos homólogos

SINAPSE

3 - Visualização

da Tétrade

4 – Visualização

do crossing-over

pelo quiasma

5 – Final da

prófase

Fases da Meiose I

METÁFASE I Cromossomos homólogos

pareados no meio da célula

ANÁFASE I

separação dos

homólogos

Fases da Meiose II (parecida com a mitose)

TELÓFASE I e

METÁFASE II Cromossomos

alinhados no meio

da célula

ANÁFASE II separação das

cromátides

TELÓFASE II

O Ciclo Celular

G1 G2 M I

novo

G1

S

Intérfase M II

Importância da Meiose

1. Redução do número de cromossomos da célula

Manutenção da ploidia após a fecundação

2. Recombinação Gênica

(pelo crossing e pela separação aleatória dos cromossomos)

Geração de variabilidade genética

Mitose x Meiose

Fases/Tipo

de divisão

Mitose Meiose I Meiose II

Metáfase Alinhamento

dos

cromossomos

(célula 2n) –

placa metafásica

simples

Pareamento dos

cromossomos

homólogos (célula

2n) – placa

metafásica dupla

Alinhamento dos

cromossomos (célula n) –

placa metafásica simples

Anáfase Separação das

cromátides-

irmãs

Separação de

cromossomos

homólogos

Separação de cromátides-

irmãs

VÍRUS (descobertos em 1935)

Gripe

AIDS

Estrutura dos Vírus

Capsídeo (Ptns`s virais)

Contem Ácido

Nuclêico

(RNA OU DNA)

Bacteriófago

HIV

Envelope

OBS: Os vírus são parasitos muito

ESPECÍFICOS

PARTÍCULA NÃO VIVA:

São parasitas

intracelulares

obrigatórios

São acelulares

Não possuem

metabolismo próprio

PARTÍCULA VIVA:

Possuem material genético

São parte de linhagens

contínuas

Reproduzem-se

Evoluem em resposta ao

ambiente

Tipos de vírus (6 grupos)

Classificação de Baltimore

I. DNA dupla fita

II. DNA simples

III. RNA dupla fita

IV. RNA fita simples(+)

V. RNA fita simples(-)

VI. Retrovírus

Alguns vírus importantes

Vírus Material Genético Estrutura

Hepatite B, Herpes, Catapora DNA fita dupla Envelopado

Adenovírus, Bacteriófago T4 DNA fita dupla Não-envelopado

Rotavírus RNA dupla fita Não-envelopado

Hepatite A, Poliomielite, Febre Aftosa, RNA fita simples (+) Não-envelopado

Hepatite C, Rubéola, Febre Amarela, Dengue RNA fita simples (+) Envelopado

Raiva, Sarampo, Influenza(gripe), Caxumba RNA fita simples (-) Envelopado

HIV, Leucemias em ratos,aves e felinos Retrovírus Envelopado

Estágios de infecção viral

I. Adsorção (1)

II. Penetração (2)

III. Desnudamento (3)

IV. Replicação do genoma viral (7)

V. Expressão de genes virais (7, 8)

VI. Síntese de componentes virais (8,9)

VII. Montagem e maturação (10)

VIII. Liberação (11)

ADSORÇÃO

• Os vírus possuem proteínas de superfície específicas que interagem

com receptores específicos na célula hospedeira.

• Especificidade da interação define e limita o tipo de célula hospedeira

que pode ser infectada.

• Danos causados a estes sítios de ligação (ex: por desinfetantes ou

calor), ou o bloqueio por anticorpos específicos (anticorpos

neutralizantes) podem impedir a infectividade de um vírus.

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PENETRAÇÃO

- Vírus não envelopados

CITOPLASMA

• Endocitose Mediada!

• Formação de uma

vesícula dentro do

citoplasma da célula.

• Depende de energia.

PENETRAÇÃO

- Vírus envelopado

Herpesvirus, HIV

• Fusão à membrana da célula hospedeira;

• Entrada do nucleocapsídeo viral no citoplasma da

célula hospedeira.

• Depende de energia.

DESNUDAMENTO

• O capsídeo é desintegrado dentro da célula;

REPLICAÇÃO DO GENOMA VIRAL

• Produção de novos genomas virais. Pode ocorrer no citoplasma ou no

núcleo (depende do tipo de material genético do virus e da célula

hospedeira, se é eucarionte ou procarionte);

EXPRESSÃO DOS GENES VIRAIS

• Produção de proteínas virais do capsídeo e envelope (se houver) –

transcrição e/ou tradução.

SÍNTESE DOS COMPONENTES VIRAIS

• Sempre ocorre no citoplasma da célula:

- Síntese de enzimas necessárias à replicação do genoma ou à

montagem e maturação;

- Síntese das proteínas dos capsômeros;

MONTAGEM E MATURAÇÃO

• Montagem das subunidades protéicas

• Empacotamento do ácido nucléico viral, com formação de novas

partículas virais completas.

LIBERAÇÃO

• Lise da célula – não envelopados

• Exocitose (brotamento) – envelopados

REPLICAÇÃO VIRAL – PRINCIPAIS ESTRATÉGIAS

Vírus de DNA de cadeia dupla

• Injetam apenas seu material genético – capsídeo não penetra!!

• Utilizam a RNA polimerase da célula hospedeira para transcrição;

• Utilizam os ribossomos da célula hospedeira para o processo de tradução

e produção de proteínas virais;

• Utilizam a DNA polimerase e outras proteínas adicionais da

célula hospedeira para a replicação do DNA viral;

• Ex: Bacteriófagos

REPLICAÇÃO VIRAL - ESTRATÉGIAS

Vírus de RNA de cadeia simples positiva ou RNA(+)

• servem diretamente como RNAm!!

• Para realizarem a replicação, precisam de uma replicase, que forma a partir

da fita de RNA (+), uma fita de RNA complementar, que por sua vez servirá de

molde para a formação de mais fitas RNA (+). Ex: picornavirus (Poliomielite),

togavirus (rubéola), flavivirus (dengue, zyka, chicungunya).

REPLICAÇÃO VIRAL - ESTRATÉGIAS

Vírus de RNA de cadeia simples negativa ou RNA(-)

• Não atuam como RNAm!! possuem replicases prontas (RNAs polimerases

dependentes de RNA) !!

• Ex: Rhabdovirus (Vírus da estomatite vesicular; vírus rábico), família

Paramixovirus (parainfluenza, caxumba, sarampo, vírus respiratório sincicial),

família Filovirus;

REPLICAÇÃO VIRAL - ESTRATÉGIAS

Vírus de RNA fita simples de senso positivo com ciclo intermediário de

replicação de DNA (Retrovírus)

• Realizam transcrição reversa enzima transcriptase reversa. É uma

enzima viral.

• É o único vírus diplóide, contendo duas moléculas de RNA idênticas entre

si.

• A incorporação do provírus no genoma da célula hospedeira (virogenia,)

pode acarretar a transformação tumoral das células infectadas, resultando

no desenvolvimento de um câncer.

• Ex: vírus do HIV.

VÍRUS DA AIDS (RETROVIRUS HIV)

Reprodução

dos Vírus Ciclo LÍTICO

O vírus entra e

destrói a célula

Ciclo LISOGÊNICO

O vírus entra e se inclui

no DNA da célula

Várias células contaminadas

Novos vírus que

atacarão outras

células