O DNA é uma macromolécula de ácido nucleico polimérica que codifica os genes e permite a transmissão de informação genética de uma célula para suas células-filhas e de uma geração para outra. Essa macromolécula é composta por três tipos de unidades: desoxirribose, base nitrogenada e um grupo fosfato. o DNA apresenta duas bases, sendo elas purinas e pirimidinas. As purinas incluem adenina e guanina, enquanto as pirimidinas compreendem timina e citosina. Essas bases, juntamente com o fosfato e a desoxirribose, formam os nucleotídeos que se polimerizam em longas cadeias polinucleotídicas através de ligações fosfodiéster formadas entre unidades adjacentes de desoxirribose. Estas cadeias polinucleotídicas dão origem à estrutura de dupla hélice do DNA.

Referência Bibliográfica: Thompson & Thompson genética médica. 8. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016, 546

  Acrocêntrico é um termo utilizado para descrever um tipo de cromossomo em que o centrômero não está posicionado no centro, mas sim próximo a uma das extremidades. Nos seres humanos, há cinco pares de cromossomos acrocêntricos autossômicos (13, 14, 15, 21 e 22).

Referência Bibliográfica: Thompson & Thompson genética médica. 8. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016, 546

  A adenina é uma das quatro bases nitrogenadas que compõem o ácido desoxirribonucleico (DNA), juntamente com citosina, guanina e timina. Na estrutura do DNA, a adenina forma pares específicos com a timina, estabelecendo duas ligações de hidrogênio entre elas.

Referência Bibliográfica: Thompson & Thompson genética médica. 8. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016, 546

Os mutagênicos são agentes que causam alterações irreversíveis e hereditárias no material genético. Os agentes mutagênicos podem causar danos no DNA, resultando em alterações permanentes na sequência de nucleotídeos. Essas mutações podem afetar genes específicos, levando a mudanças hereditárias ou contribuindo para o desenvolvimento de doenças genéticas

Fonte: Aparecida Maria. 2020. "Mutações Espontâneas e Agentes Mutagênicos". PowerPoint de apoio à disciplina de genética, lecionada em Ribeirão Preto. https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/5790654/mod_resource/content/1/Aula_T8_Agente%20Mutagen_parte_1.pdf.

" A alcaptonúria é uma doença hereditária e rara do metabolismo dos aminoácidos fenilalanina e tirosina, de caráter autossômico recessivo, causada pela mutação do gene HGD, que codifica a enzima homogentisato1,2-dioxigenase (EC 1.13.1.15)(10,18). A diminuição da atividade dessa enzima, que se expressa principalmente no fígado e nos rins, é acompanhada pelo acúmulo do ácido homogentísico em diversos tecidos e por sua eliminação urinária. O ácido homogentísico, em contato com o ar ou com o oxigênio dissolvido nos tecidos, é oxidado, formando um pigmento polimérico de coloração marrom-avermelhada conhecido como piomelanina ou alcaptona." 

 Formas alternativas de um gene no mesmo locus (posição no

cromossoma). Uma pessoa herda um alelo do pai e outro

alelo da mãe

"A análise Cromossômica permite a detecção de duplicações ou deleções cromossômicas com maior resolução. Essa metodologia pode ser aplicada ao diagnóstico de síndromes relacionadas a microdeleções e microduplicações cromossômicas, na determinação da origem de material genético, em complementação ao cariótipo, e como teste de varredura genômica diante de sinais clínicos e histórico familiar que não direcionam a uma hipótese diagnóstica específica." 

 "Os análogos de bases são moléculas que, apesar de não ocorrerem usualmente na molécula de DNA são aceitas pelas células como substitutas das bases normais. Essas moléculas se assemelham às bases nitrogenadas pela mesma disposição eletrônica dos hidrogênios e podem ser incorporadas no DNA em lugar das bases normais, durante o processo de duplicação. Não são reconhecidas pela DNA polimerase como erros de duplicação. Podem causar mudanças tautoméricas, como a descrita acima, provocando substituições de pares de bases.

Aneuploidia é uma alteração cromossômica numérica, caracterizada pela presença de cromossomos a mais ou a menos no cariótipo. Um exemplo bastante conhecido é a síndrome de Down, ou trissomia 21, na qual existem três repetições do cromossomo 21 ao invés de um par destes.

Referência:

TORRES, E.; WILLIAMS, B.; & AMON, A. Aneuploidy: cells losing their balance. Genetics, 179(2), 737–746, 2008 Disponível em: https://doi.org/10.1534/genetics.108.090878 

Anomalias cromossômicas são alterações genéticas causadas por diversos fatores, conhecidos ou desconhecidos. 

Se classificam em numéricas e estruturais. As numéricas abrangem aneuploidias, enquanto as estruturais englobam deleções, duplicações, inversões e translocações. Além dessas, há variações nos cromossomos sexuais, como Síndrome de Klinefelter (XXY). Essas alterações influenciam a saúde e desenvolvimento

Referência:

VENÂNCIO, Amanda Cristina. Frequência de anomalias cromossômicas e análise de variações genômicas estruturais em indivíduos atendidos em um laboratório de citogenética em Cuiabá – MT. 2018. 75 f. Dissertação (Mestrado em Ciências da Saúde) - Universidade Federal de Mato Grosso, Faculdade de Medicina, Cuiabá, 2018.

Autossomo ou cromossomos somáticos são cromossomos que não estão ligados ao sexo e fazem parte do patrimônio genético da espécie, junto com os cromossomas sexuais. O ser humano possui 22 pares de cromossomos autossomos e mais um par de cromossomos sexuais (alossomo), que determinam o sexo.

Referência: 

GRIFFITHS, Anthony J. F. et al. Introdução à genética. 11. ed., Rio de Janeiro, 2017.

É a fusão da biologia com a informática, atua em parceria com a ciência da computação, estatística, matemática e engenharias para analisar, interpretar e processar dados biológicos. Através da bioinformática os cientistas têm desenvolvido novos métodos de mineração de dados dessa grande fonte para aumentar nossa compreensão das células. Em particular, ferramentas de bioinformática têm sido combinadas com tecnologias de robótica, entre outras, para permitir que milhares de proteínas sejam investigadas em um único conjunto de experimentos.

Referência bibliográfica:

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. Biologia Molecular da Célula. Artmed Editora. 2017. 6° Edição

Envoltório proteico de um vírus, formado pela auto associação de uma ou mais subunidades proteicas, gerando estruturas geometricamente regulares, que protegem o ácido nucleico viral.

Referência bibliográfica:

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. Biologia Molecular da Célula. Artmed Editora. 2017. 6° Edição

Fonte imagem:

Fig 3-28: Livro: Biologia Molecular da Célula - 6° Edição

Representação do conjunto total de cromossomos de uma célula, organizado de acordo com o tamanho, a forma e o número.

A representação dos 46 cromossomos mitóticos é chamada de cariótipo humano.

Referência bibliográfica:

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. Biologia Molecular da Célula. Artmed Editora. 2017. 6° Edição

Fonte imagem:

https://www.biologianet.com/genetica/cariotipo.htm 

A cauda poli-A é uma característica encontrada no final (extremidade 3') do RNA mensageiro (mRNA) e é formada por uma série de nucleotídeos adenina (A) adicionados em uma sequência de poli-adenina. Essa cauda desempenha um papel importante na estabilidade e na regulação da expressão gênica.

A adição da cauda poli-A ocorre durante o processamento do pré-mRNA após a transcrição do DNA em RNA. Esse processo, chamado poliadenilação, envolve a adição de cerca de 200 a 250 adeninas à extremidade 3' do RNA, facilitada por enzimas específicas.

Essa cauda tem a função de atuar como acentuadora da tradução, proteger o mRNA da digestão por nucleases presentes no meio e proporcionar uma maior estabilidade à molécula.

Explicação da imagem:

A maioria dos mRNAs possui uma sequência de resíduos de adenina na sua extremidade 3’ que é chamada de cauda poli-A (aproximadamente 200 A) e é adicionada à molécula após a transcrição pela enzima poliA polimerase.

Quando se reconhece a sequência AAUAAA, altamente conservada localizada 10 a 30 nucleotídeos “upstream” ao sítio de polimerização, é um sinal que a molécula está terminando e que deve ser adicionada a cauda poliA à extremidade da mesma.

As células-tronco são células não especializadas do corpo humano. Elas são capazes de se diferenciar em qualquer célula de um organismo e ter a capacidade de auto renovação. As células-tronco existem tanto em embriões quanto em adultos.

Tipos:

Células-tronco totipotentes são capazes de se dividir e se diferenciar em células de todo o organismo. Ex: zigoto.

As células-tronco pluripotentes formam células de todas as camadas germinativas, mas não estruturas extra embrionárias, como a placenta. Ex: Células tronco-embrionárias (ESCs). As células-tronco pluripotentes induzidas derivam da camada epiblástica de embriões implantados; são artificialmente geradas a partir de células somáticas e funcionam de forma semelhante às pluripotentes.

Células-tronco multipotentes têm uma capacidade mais limitada de mudar do que as PSCs, mas elas podem se especializar em células discretas de linhagens celulares específicas. Ex: célula-tronco hematopoiética, que pode se desenvolver em vários tipos de células sanguíneas. Após a diferenciação, uma célula-tronco hematopoiética se torna uma célula oligopotente. Suas habilidades de diferenciação são então restritas às células de sua linhagem.

Células-tronco oligopotentes podem se diferenciar em vários tipos celulares. Uma célula-tronco mielóide é um exemplo que pode se dividir em glóbulos brancos, mas não em glóbulos vermelhos.

Células-tronco unipotentes têm a capacidade de diferenciação mais restrita, sendo capazes de formar apenas um tipo de célula (ex: queratinócitos), e se dividem repetidamente. Isso as torna promissoras para uso terapêutico na medicina regenerativa. 

Referência: TABATABAEI MOHAMMADI, A. et al. Stem Cell Book. [s.l: s.n.]. p. 4–6

A unidade de distância entre dois genes é o centimorgan, cM, que corresponde a 1% de probabilidade de dois genes se separarem por um evento de recombinação, na meiose. 

Referência: MILTON MUNIZ. Citogenética. Florianópolis: [s.n.]. p. 50

Centrômero, ou constrição primária, é a região heterocromática do cromossomo que, no ciclo celular após a fase S, e durante a divisão celular até a anáfase, mantém as cromátides-irmãs unidas. 

Fonte: MILTON MUNIZ. Citogenética. p.28

Referência:‌ MILTON MUNIZ. Citogenética. Florianópolis: [s.n.]. p. 36

A citogenética é a ciência que estuda os cromossomos como estrutura física no transporte dos genes durante a mitose, a meiose e a reprodução. Ela tem como objeto de investigação a célula e utiliza os mecanismos da herança e da continuidade genética como método. Em suma, a citogenética analisa a estrutura e o comportamento dos cromossomos na transmissão da informação genética entre as células e durante a reprodução dos organismos.

A citosina é uma das bases de pirimidina presentes na composição do ácido ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA). Em ambos os casos, ela se emparelha com a guanina (base purina) a partir de três pontes de hidrogênio.

A clonagem é um método para isolar e amplificar segmentos de DNA, usando endonucleases de restrição, enzimas que cortam o DNA em sequências específicas. Os fragmentos de DNA são ligados a moléculas maiores, como plasmídeos ou vírus, chamadas vetores. Essa técnica faz uma cópia exata de de parte do DNA. A clonagem pode ser realizada em vários níveis - organismos inteiros, órgãos, tecidos ou células.

O código genético são as 64 sequências de três bases (códons, formados pela combinação de três dos quatro nucleotídeos - Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C), Timina (T)) que especificam a tradução de uma sequência de DNA nos 20 aminoácidos encontrados nas proteínas. Diferentes combinações de aminoácidos formam diferentes proteínas.

O código genético.

Referências:

THOMPSON, Margaret W.; THOMPSON, J. S.; THOMPSON, Michael W. Genética médica. 8. ed. São Paulo: Edusp, 2020.

Codominância é a expressão simultânea de ambos os alelos de maneira dominante.

Sistema ABO, exemplo de codominância porque o fator A e B são expressos nas pessoas que possuem o tipo sanguíneo AB.

Referências:

SCHAEFER, G. Bradley; THOMPSON, James M. Genética médica: uma abordagem integrada. 1. ed.

Snustad, D. P., & Simmons, M. J. (2017). Fundamentos de genética (7ª ed.). Artmed.

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·       Cromossomo no qual o centrômero está posicionado próximo à extremidade da estrutura. Isso resulta em cromossomos com braços curtos (p).

       Referências: Genetica Médica. Schaefer & Thompson Jr. (2015). 1ª Edição. Editora Artmed.

                                 https://site.unifesp.br/ucgenetica/sacgen?view=category&id=2

• Os cromossomos são as estruturas que reúnem e distribuem a informação genética de uma geração celular para a próxima durante a mitose e a meiose. A euploidia é a composição cromossômica normal de um indivíduo (eu = verdadeiro ou normal; ploide = múltiplo). Desvios envolvendo a perda ou o ganho de um ou mais cromossomos são aneuploidias, ou múltiplos "não verdadeiros". Um poliploide possui vários múltiplos de cromossomos, como, por exemplo, triploides (3n) e tetraploides (4n). Quando ocorrem, as alterações cromossômicas numéricas são quase sempre muito mais graves do que uma mutação em um único gene, ou mutação de ponto, porque muitos genes diferentes e, portanto, vários processos bioquímicos, estão envolvidos. O número cromossômico também pode ser alterado por fusão ou fissão das regiões centroméricas, embora esse fenômeno seja tipicamente mais importante quando se compara homologias de braço cromossômico em espécies relacionadas.

• Aberrações cromossômicas, ou alterações em estrutura, ocorrem quando a ligação dos genes nos cromossomos e entre eles é alterada. Alterações cromossômicas estruturais ocorrem mais comumente devido a quebras que não são corretamente reparadas durante a replicação. Quebras cromossômicas são muito comuns. Uma estimativa é de que uma média de 55.000 quebras de fita simples e nove quebras de dupla-fita ocorram em moléculas do DNA em cada núcleo por dia. A grande maioria delas é corrigida, mas se várias fitas afetadas estiverem próximas umas das outras, as extremidades quebradas podem ser religadas de maneira incorreta três tipos de aberrações podem afetar o conteúdo genético de um cromossomo individual. Se duas quebras forem reparadas de maneira que o segmento interveniente seja descartado, uma porção do cromossomo não estará mais ligada a um centrômero e será perdida do núcleo na próxima vez em que ele se dividir. Isso gera uma deleção ou deficiência.

• Vários mecanismos podem fazer com que uma porção do cromossomo esteja presente duas vezes, duplicação. A ordem dos genes ao longo do cromossomo também pode ser alterada. Por exemplo, se duas quebras no cromossomo forem reparadas de maneira que extremidades alternativas sejam ligadas, o segmento interveniente estará agora revertido, criando uma inversão. Além das alterações óbvias no conteúdo genético causadas por essas aberrações, especialmente nas duplicações 2 deficiências, ocorrem mutações de ponto se os pontos de quebra do DNA estiverem na região codificadora de um gene. Além disso, relações topológicas entre cromossomos em sinapse na prófase I da meiose podem causar consequências secundárias para a composição genética de um óvulo fertilizado. Finalmente, as aberrações podem afetar mais de um cromossomo ao mesmo tempo. Quando uma porção de um cromossomo é religada um cromossomo de um grupo de ligação diferente, o resultado é chamado de translocação. As translocações simples envolvem o movimento de uma porção de um cromossomo para outro. Quando esse cromossomo translocado é transmitido a um descendente, há cópias extras dos genes carregados na região translocada. As translocações recíprocas envolvem a troca complementar de segmentos entre dois cromossomos não homólogos. Se ambos os cromossomos translocados forem transmitidos para o descendente, não haverá alteração no conteúdo total do genoma. Mas se apenas um deles for transmitido, o descendente carregará um conteúdo cromossômico desbalanceado. Dessa forma, as translocações alteram como os genes estão arranjados em grupos de ligação e podem ter consequências secundárias devido ao modo como os cromossomos alterados segregam na meiose.

Referências: Genetica Médica. Schaefer & Thompson Jr. (2015). 1ª Edição. Editora Artmed.

                       Genética Médica. Thompson & Thompson (2008)

Na citogenética, cromossomos homólogos são um par de cromossomos em que um é herdado paternalmente e o outro é de origem materna. Geralmente têm tamanho e formatos semelhantes, quando vistos sob o microscópio, e contêm os mesmos loci, exceto os dois cromossomos sexuais (X e Y) nos homens, que são parcialmente homólogos. Cromossomos homólogos se emparelham durante a meiose I e sofrem o “crossing over”, sendo separados na anáfase I da meiose.

Referências: Genética Médica. Thompson & Thompson. 8ª Edição. Editora Elsevier.

Crossover ou crossing over é o intercâmbio recíproco de segmentos entre as cromátides de cromossomos homólogos, no decorrer da prófase da primeira divisão meiótica, onde os pares de cromossomos homólogos trocam material por meio da montagem de uma ponte física entre eles. Quando o crossover desigual ocorre entre cromátides desalinhados, há a possibilidade de se levar à duplicação do segmento envolvido em uma cromátide e à eliminação do outro na outra, sendo causa frequente de mutações.

Referências: Genetica Médica. Schaefer & Thompson Jr. (2015). 1ª Edição. Editora Artmed.

                       Genética Médica. Thompson & Thompson. 8ª Edição. Editora Elsevier.

CRUZAMENTO- TESTE

O cruzamento teste, também conhecido como retrocruzamento, é uma técnica utilizada em genética para determinar o genótipo de um organismo heterozigoto para um gene específico. Esse procedimento envolve o cruzamento do organismo heterozigoto com um homozigoto recessivo para o mesmo gene de interesse. O objetivo principal do cruzamento teste é identificar se o organismo heterozigoto carrega ou não o alelo dominante para o gene em questão.

Referências:

1. Griffiths AJF, Miller JH, Suzuki DT, et al. Introdução à Genética. 9ª ed. Guanabara Koogan; 2016.

2. Russell PJ, Hertz PE, McMillan B. Biologia Geral. 6ª ed. McGraw-Hill; 2010.

DELEÇÃO DE BASE

A deleção de base, também conhecida como deleção de nucleotídeo, é um tipo de mutação genética que envolve a perda de um ou mais pares de bases do material genético. Essa alteração pode ocorrer em diferentes regiões do genoma, incluindo genes codificadores de proteínas, regiões regulatórias e sequências não codificadoras.

Características da Deleção de Base:

• Definição: Perda de um ou mais pares de bases do DNA.
• Impacto Genético: Pode levar a mudanças na sequência de aminoácidos em proteínas codificadas pelos genes afetados.
• Consequências Funcionais: Podem resultar em alterações estruturais ou funcionais das proteínas, levando a distúrbios genéticos ou doenças.
• Hereditariedade: Deleções de bases podem ser transmitidas para descendentes, contribuindo para condições genéticas hereditárias.

Exemplo Clínico:

• Síndrome de Williams-Beuren: Uma condição genética causada por uma deleção de aproximadamente 26 genes no cromossomo 7, resultando em características faciais distintas, problemas cardíacos e atraso no desenvolvimento cognitivo.

Referências:

1. Strachan T, Read AP. Human Molecular Genetics. 4th edition. Garland Science; 2010.
2. Harper PS. Practical Genetic Counselling. 7th edition. Hodder Arnold; 2010.
3. Lupski JR, Stankiewicz P. Genomic Disorders: The Genomic Basis of Disease. Humana Press; 2006.

DELEÇÃO GENÉTICA

A deleção genética é um termo mais amplo que se refere à perda de uma parte maior do material genético, que pode incluir múltiplos genes, regiões regulatórias e sequências não codificadoras, em contraste com a deleção de base, que envolve a perda de um ou mais pares de bases específicas no DNA. Enquanto a deleção de base é uma forma específica de mutação genética que afeta a sequência de nucleotídeos, a deleção genética abrange alterações mais extensas que podem ter impactos significativos no funcionamento dos genes e no fenótipo do organismo.

• • Exemplo: Síndrome de Prader-Willi, causada por uma deleção na região cromossômica 15q11-q13, afetando múltiplos genes.

Referências:

1. Strachan T, Read AP. Human Molecular Genetics. 4th edition. Garland Science; 2010.
2. Harper PS. Practical Genetic Counselling. 7th edition. Hodder Arnold; 2010.
3. Lupski JR, Stankiewicz P. Genomic Disorders: The Genomic Basis of Disease. Humana Press; 2006.

DESPURINAÇÃO

A despurinação é um processo fisiológico que envolve a remoção de purinas do organismo. As purinas são compostos orgânicos nitrogenados encontrados em alimentos e também são produzidas naturalmente pelo corpo durante o metabolismo das células. A despurinação é crucial para manter o equilíbrio adequado de purinas no organismo, evitando assim a acumulação excessiva desses compostos, o que pode levar a condições como gota e cálculos renais. 

Mecanismos de Despurinação:- Enzimas Despurinadoras: O principal mecanismo de despurinação envolve enzimas específicas que catalisam a conversão de purinas em metabólitos inofensivos que podem ser excretados pelo corpo.

Referências:

1. Rodwell VW, Bender DA, Botham KM, Kennelly PJ, Weil PA. Harper's Illustrated Biochemistry. 31st ed. New York: McGraw-Hill Education; 2018.

2. Becker MA, Jolly M. Hyperuricemia and associated diseases. Rheum Dis Clin North Am. 2006;32(2):275-293.

41. Deriva genética

Eventos ao acaso podem ter um efeito muito maior sobre as frequências alélicas em uma população pequena do que em uma população grande. Por exemplo, quando uma mutação nova ocorre em uma pequena população, sua frequência é representada por apenas uma cópia entre todas as cópias desse gene na população. Efeitos aleatórios do ambiente ou outras ocorrências ao acaso que são independentes do genótipo (i.e., os eventos que ocorrem por motivos alheios a se um indivíduo está carregando o alelo mutante ou não) podem produzir mudanças significativas na frequência do alelo para a doença, quando a população é pequena. Tais ocorrências ao acaso alteram o equilíbrio de Hardy‑Weinberg e causam mudanças na frequência alélica de uma geração para outra. Esse fenômeno, conhecido como deriva genética, pode explicar como as frequências alélicas podem mudar como resultado do acaso. Durante as próximas poucas gerações, embora o tamanho da população do novo grupo permaneça pequeno, pode haver uma flutuação considerável na frequência gênica até que as frequências alélicas cheguem a um novo equilíbrio à medida que a população aumente de tamanho.

Referência: Thompson & Thompson Genética Médica - 8ª EDIÇÃO

             Imagem retirada de escolaeducacao.com.br

42. Desaminação

A desaminação é um processo bioquímico no qual um grupo amino (-NH₂) é removido de um aminoácido. A desaminação é uma etapa importante no metabolismo dos aminoácidos, pois permite que os aminoácidos sejam utilizados como fonte de energia ou como precursores na síntese de outros compostos. Existem dois tipos principais de desaminação: desaminação oxidativa e desaminação hidrolítica.

Referência: Bioquímica: Conceitos e Aplicações (7ª edição) por Berg, Tymoczko & 

imagem retirada de https://romeo.if.usp.br/~browngon/04/Danosquimicos.html

43. Desequilíbrio de ligação

Em geral, o desequilíbrio de ligação é o caso em que os dois alelos em dois loci não vão apresentar qualquer fase preferida na população se os loci estiverem ligados, mas a uma distância de 0,1 cM a 1 cM ou mais. Por exemplo, suponha que os loci 1 e 2 estão a 1 cM de distância. Além disso, suponha que o alelo A está presente em 50% dos cromossomos em uma população e o alelo a nos outros 50% dos cromossomos, enquanto que no locus 2, um alelo S de suscetibilidade à doença está presente em 10% dos cromossomos e o alelo de proteção s está em 90%

Imagem retirada de Genética medica Thompson Thompson

44. Desoxirribose

A desoxirribose é um açúcar pentose que é um componente fundamental do ácido desoxirribonucléico (DNA). A desoxirribose difere da ribose, que é o açúcar encontrado no ácido ribonucléico (RNA), pela ausência de um grupo hidroxila (-OH) no átomo de carbono 2'. Essa diferença estrutural é importante para a função do DNA, pois torna a molécula mais estável e resistente à hidrólise."

Referência: Biologia Celular e Molecular: Conceitos e Aplicações (9ª edição) por Alberts, Johnson, Lewis & Raff (Capítulo 4: Estrutura e Replicação do DNA)

Imagem retirada de Thompson & Thompson Genética Médica - 8ª EDIÇÃO

Os dímeros de pirimidina são formações de dois nucleotídeos de pirimidina adjacentes no DNA que se ligam covalentemente. Esses dímeros são frequentemente causados pela exposição à radiação ultravioleta (UV). As bases pirimidínicas mais comuns envolvidas na formação de dímeros são a timina e a citosina. Quando a radiação UV atinge o DNA, pode provocar a formação de dímeros de timina-timina, citosina-citosina, ou timina-citosina.

Referência: www.teses.usp.br (Artigo: Barbara Helen Cortat Santos)

Diploide (2n), é um conjunto duplo de cromossos a qual uma das duas cópias de um gene é expressa. Assim a forma diploide pode proliferar por ciclos de divisão celular usuais ou sofrer meiose para produzir células.

Referência: Livro Biologia Molecular da Célula Alberts - 6ª Edição 

A distribuição normal em genética é fundamental para modelar a variação de traços quantitativos, que são influenciados por múltiplos genes e fatores ambientais. Esta distribuição, de forma de sino e simétrica, ajuda a explicar por que muitos traços biológicos, como altura ou peso, apresentam variação contínua numa população. Em genética quantitativa, a distribuição normal facilita a análise e previsão de características fenotípicas, sendo essencial para estudos de hereditariedade e programas de melhoramento genético.

Referência: www.inf.ufsc.br

Diversidade ou variabilidade genética: É a medida da quantidade de variabilidade existente dentro ou entre populações e/ou espécies.

• Necessária para a continuidade evolutiva;

• Fundamento de toda Biodiversidade;

• A variação genética é originada por mutação e

intensificada por mecanismos recombinatórios e

sexuais;

• Manifestada no nível genotípico e fenotípico

(minoria);

• Pode ser neutra (influenciada apenas pela

Deriva) ou adaptativa (influenciada pela Deriva e

Seleção Natural).

Referência: labs.icb.ufmg.br 

DNA complementar (DNAc) é o DNA sintetizado a partir de um molde de RNAm, através da ação da enzima transcriptase reversa. 

Fonte:

NUSSBAUM, Robert L.; MCINNES, Roderick R.; WILLARD, Huntington F.; HAMOSH, Ada. Thompson & Thompson: genética médica. 8. ed. Philadelphia: Elsevier, 2016.

(fonte imagem: SANAR)

DNA extracromossômico é o material genético que não faz parte dos cromossomos; unidades de DNA no citoplasma que controlam a herança citoplasmática, como por exemplo o plasmídeo que é transferido de maneira independente dos cromossomos.

fonte:
Snustad, D. P., & Simmons, M. J. (2020). Fundamentos da Genética (7ª ed.). Artmed.

(fonte imagem: Só Biologia)

DNA ligase é a enzima que une as extremidades de duas fitas de DNA por meio de uma ligação covalente, formando uma fita de DNA contínua.

fonte: 

ALBERTS, Bruce et al. Molecular biology of the cell. 6th ed. New York: Garland Science, 2015.

(fonte imagem: Science Learning Hub)

O DNA mitocondrial (mtDNA) é o material genético localizado nas mitocôndrias, organelas responsáveis pela produção de energia nas células eucarióticas. Diferente do DNA nuclear, o mtDNA é circular e herdado exclusivamente da mãe. Ele contém genes essenciais para a produção de ATP através da fosforilação oxidativa, além de codificar RNAs e proteínas necessários para a função mitocondrial.

fonte:

ALBERTS, Bruce et al. Molecular biology of the cell. 6th ed. New York: Garland Science, 2015.

O DNA nuclear, é o material genético encontrado no núcleo das células eucarióticas. Ele carrega as informações genéticas necessárias para o desenvolvimento, funcionamento e reprodução dos organismos. O DNA nuclear é composto por uma sequência de nucleotídeos que codificam proteínas, bem como regiões não codificantes que desempenham papéis regulatórios e estruturais. Tem como característica dupla hélice, nucleotídeos, genes e cromossomos. O DNA nuclear apresenta como função a codificação de Proteínas, regulação Gênica, reparo e Replicação do DNA, transmissão Genética.

Referências:

Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 4th edition. New York: Garland Science; 2002. Capítulo 4, Estrutura do DNA.

Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. Molecular Cell Biology. 4th edition. New York: W. H. Freeman; 2000. Seção 5.1, Estrutura do DNA e Cromossomos.

Watson JD, Baker TA, Bell SP, et al. Molecular Biology of the Gene. 7th edition. Cold Spring Harbor Laboratory Press; 2013. Capítulo 8, Estrutura e Função do DNA.

A DNA polimerase é uma enzima essencial no processo de replicação do DNA, responsável por sintetizar novas cadeias de DNA a partir de um molde de DNA existente. Ela atua adicionando nucleotídeos complementares à fita molde de DNA durante a síntese da nova cadeia de DNA. Existem várias classes de DNA polimerases, cada uma com funções específicas em diferentes processos celulares. A principal função da DNA polimerase é catalisar a formação de ligações fosfodiéster entre os nucleotídeos, permitindo a extensão da cadeia de DNA, durante a replicação do DNA, a DNA polimerase atua de forma precisa e altamente coordenada para garantir a fidelidade na cópia do material genético.

Classes de DNA Polimerases:

1.     DNA Polimerases de replicação: como a DNA polimerase δ e ε, envolvidas na replicação do DNA durante o ciclo celular.

·       Dosagem: A dose típica varia de 50 a 500 unidades por reação.

·       Formas farmacêuticas: Disponível em forma de pó liofilizado ou solução concentrada.

·       Via de administração: Pode ser administrada por via intravenosa ou tópica, dependendo da aplicação clínica.

2.     DNA Polimerases reparadoras: como a DNA polimerase β, envolvida na reparação do DNA danificado.

3.     Outras DNA Polimerases: incluindo a DNA polimerase γ presente nas mitocôndrias e a DNA polimerase θ envolvida na reparação de quebras de dupla fita.

Referências:

Kunkel TA. DNA replication fidelity. J Biol Chem. 2004;279(17):16895-16898.

Joyce CM, Steitz TA. Function and structure relationships in DNA polymerases. Annu Rev Biochem. 1994;63:777-822.

O DNA recombinante é uma molécula deDNA que foi manipulada em laboratório, combinando material genético de diferentes fontes. Esse processo envolve a inserção de um ou mais fragmentos de DNA em uma molécula de DNA hospedeira, resultando em uma nova sequência de DNA que não existe naturalmente. Essa técnica revolucionária permite aos cientistas criar novas sequências de DNA com características específicas, como a produção de proteínas terapêuticas, o estudo de genes e a modificação genética de organismos.O DNA recombinante tem como características origem diversificada: Pode ser derivado de diferentes organismos, incluindo bactérias, plantas, animais e até mesmo humanos.

Técnica de clonagem: Envolve a inserção de um fragmento de DNA em um vetor de clonagem, como um plasmideo bacteriano, para replicação e expressão. Aplicações diversas: Utilizado em pesquisas científicas, biotecnologia, medicina, agricultura e outras áreas.

Referências:

1. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 4th edition. New York: Garland Science; 2002.
2. Berg JM, Tymoczko JL, Gatto GJ Jr, et al. Biochemistry. 8th edition. New York: W H Freeman; 2015.

A DNase, ou desoxirribonuclease, é uma enzima que catalisa a clivagem de ligações fosfodiéster no DNA de fita dupla ou fita simples. Essa clivagem resulta na degradação do DNA em fragmentos menores. As DNases desempenham um papel crucial em vários processos biológicos, incluindo replicação, reparo e recombinação do DNA, bem como na regulação da expressão gênica. Existem dois tipos de DNase sendo eles, Endonucleases que tua clivando o DNA internamente, gerando fragmentos menores. E o Exonucleases que Cliva o DNA a partir das extremidades, removendo nucleotídeos sequencialmente. Além disso o DNase apresenta algumas funções como, Replicação e Reparo do DNA, Regulação Gênica, Apoptose.

Uso em Laboratório:

Purificação de DNA: DNases são frequentemente utilizadas em protocolos de extração de DNA para remover contaminações por ácidos nucleicos.

Análise de Expressão Gênica: Em técnicas como PCR e RT-qPCR, a pré-tratamento com DNase evita a amplificação de DNA residual.

Referências:

Suck D, Oefner C. Structure of DNases. In: Lennarz WJ, Lane MD, editors. Encyclopedia of Biological Chemistry. Academic Press; 2004. p. 1-6.

Kornberg RD, Baker TA. DNA Replication. 2nd edition. University Science Books; 2005. Chapter 7, Nucleases and the Recombination of DNA.

Schär P, Fritsch O. DNA Repair Mechanisms. Molecular Biotechnology. 1998;9(1):73-82.

A chamada dominância incompleta é aquela em que os alelos se expressam em heterozigose, no entanto, produzem fenótipo intermediário. 

Já os indivíduos que possuem alelos “Aa” têm coloração rosa, ou seja, nem como os dominantes e nem como os recessivos, um meio-termo. Indivíduos com dominância incompleta têm menos pigmento em comparação com os homozigotos dominantes. 

Referência bibliográfica: 

Genética Aplicada à Biotecnologia

Por CÉLIA APARECIDA MARQUES PIMENTA, JACQUELINE MIRANDA DE LIMA

O efeito aditivo na genética é um fenômeno em que múltiplos genes contribuem de maneira independente para um determinado traço fenotípico, resultando em uma variação contínua desse traço na população. Cada gene contribui de forma aditiva para o fenótipo observado, sem interação significativa entre eles.

Exemplo 1: Altura em humanos

A altura é um traço fenotípico complexo influenciado por múltiplos genes. Vários genes contribuem independentemente para determinar a altura de um indivíduo. Por exemplo, suponha que os genes A, B e C estejam envolvidos na determinação da altura, e cada gene tenha duas variantes: uma que contribui para a altura e outra que não. Se um indivíduo tiver as variantes "altura" dos três genes (AaBbCc), ele provavelmente será mais alto do que alguém com apenas uma ou nenhuma dessas variantes.

Exemplo 2: Produção de leite em vacas

A produção de leite em vacas é outro exemplo de um traço influenciado por múltiplos genes com efeito aditivo. Vários genes que regulam a produção de leite podem contribuir de forma cumulativa para a quantidade de leite produzida por uma vaca. Por exemplo, os genes D, E e F podem influenciar a produção de leite, e cada gene pode ter variantes que aumentam ou diminuem a produção. Uma vaca com as variantes "alta produção de leite" desses genes produzirá mais leite do que uma vaca com menos dessas variantes.

Em ambos os exemplos, é possível observar como múltiplos genes contribuem de forma independente e aditiva para o fenótipo observado, resultando em uma variação contínua dos traços na população.

Referência bibliográfica: Thompson & Thompson - Genética Médica

O efeito gargalo é uma redução drástica no tamanho da população. Ocorre quando o tamanho da população é reduzido por pelo menos uma geração. Em consequência do efeito gargalo, a variação genética é reduzida. 

O efeito gargalo pode ser causado por desastres naturais, predação, caça humana, perda de habitats, redução de migração, entre outros. Esses eventos podem aleatoriamente eliminar muitos membros da população, independentemente de seus genótipos.

Os sobreviventes iniciam uma nova população, na maioria das vezes, na mesma área ocupada pela população original. A diferença principal entre o efeito gargalo e efeito fundador é a existência de migrantes no efeito fundador.

Exemplo de Efeito Gargalo: Imagine uma população de elefantes africanos que, devido à caça furtiva intensa, foi reduzida a apenas alguns indivíduos. Durante esse evento de redução drástica da população, muitos genes foram perdidos, e a diversidade genética diminuiu significativamente. Como resultado, a população restante pode ser mais vulnerável a doenças, ter uma capacidade reduzida de se adaptar a mudanças ambientais e até mesmo apresentar características genéticas indesejáveis, como maior predisposição a certas doenças genéticas.

Durante esse processo, muita diversidade genética é perdida, resultando em uma população menor e menos variada do outro lado do gargalo. Esta ilustração representa a redução na diversidade genética e os potenciais problemas que podem surgir como resultado do efeito gargalo. 

Referência bibliográfica: Thompson & Thompson - Genética Médica

Exemplo 1: Promotores

Os promotores são elementos reguladores que ficam próximos ao início de um gene e são responsáveis por iniciar o processo de transcrição, no qual a informação contida no gene é copiada para uma molécula de RNA. Um exemplo é o promotor do gene da insulina, que é ativado em células pancreáticas quando há um aumento nos níveis de glicose no sangue, desencadeando a produção de insulina para regular o metabolismo da glicose.

Exemplo 2: Enhancers

Os enhancers são elementos reguladores que podem estar localizados a distâncias consideráveis do gene que controlam e aumentam a taxa de transcrição do gene quando se ligam a proteínas ativadoras específicas. Por exemplo, no desenvolvimento embrionário, os enhancers podem regular a expressão de genes responsáveis pela formação de estruturas anatômicas complexas. Um enhancer específico pode ativar genes necessários para o desenvolvimento de membros em um estágio particular do desenvolvimento.

Exemplo 3: Silenciadores

Os silenciadores são elementos reguladores que inibem a transcrição do gene quando se ligam a proteínas repressoras. Eles são importantes para controlar a expressão gênica em diferentes tecidos e estágios de desenvolvimento. Por exemplo, silenciadores podem desligar genes envolvidos no desenvolvimento de tecidos específicos que não são necessários em um estágio particular do desenvolvimento ou em um tecido específico.

Referência bibliográfica: Thompson & Thompson - Genética Médica

"Elementos transponíveis, ou transposons, são segmentos de DNA que podem mover-se de um local para outro no genoma. Eles são uma fonte importante de variação genética e podem influenciar a regulação e expressão dos genes" (Hartl & Jones, 2001). Esse processo de movimentação é conhecido como transposição. Existem dois principais tipos de transposons:

Transposons de DNA: movem-se diretamente de um local para outro no genoma por meio de um mecanismo de "cortar e colar", utilizando a enzima transposase.

Retrotransposons: movem-se indiretamente através de um intermediário de RNA. Primeiramente, são transcritos em RNA, que então é revertido em DNA por meio da enzima transcriptase reversa e inserido em um novo local no genoma.

Os transposons são importantes porque podem causar mutações, alterar a regulação de genes, e contribuir para a evolução genética ao gerar variabilidade. Eles foram inicialmente descobertos por Barbara McClintock nos anos 1950, um trabalho pelo qual ela ganhou o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1983.

Referência:

Eletroforese é uma técnica laboratorial amplamente utilizada em biologia molecular, bioquímica e genética para separar e analisar macromoléculas, como ácidos nucleicos (DNA e RNA) e proteínas, com base em suas propriedades físicas, como tamanho e carga elétrica. O processo envolve a aplicação de um campo elétrico a uma matriz de gel, geralmente composta de agarose ou poliacrilamida, que atua como uma rede porosa.

Quando a amostra é carregada em poços no gel e submetida a um campo elétrico, as moléculas carregadas migram através do gel em direção ao eletrodo de carga oposta. A taxa de migração das moléculas depende de vários fatores, incluindo:

- Tamanho: Moléculas menores movem-se mais rapidamente através da matriz do gel, enquanto moléculas maiores migram mais lentamente.

- Carga elétrica: Moléculas com maior carga elétrica tendem a mover-se mais rapidamente no campo elétrico.

- Forma: A forma das moléculas também pode influenciar sua mobilidade, com moléculas mais compactas movendo-se de maneira diferente em comparação com moléculas mais alongadas.

 A matriz de gel atua como um filtro molecular, separando as moléculas com base em suas diferenças de mobilidade. Após a eletroforese, as moléculas separadas no gel podem ser visualizadas e analisadas usando diferentes métodos de coloração.

Referências:

"Genética: Princípios e Análises" por Daniel L. Hartl e Elizabeth W. Jones 

"Biologia Molecular da Célula" por Alberts et al.

Endogamia é o cruzamento de indivíduos geneticamente relacionados dentro de uma população ou grupo específico. Este termo é frequentemente usado em contextos de biologia, genética, zootecnia e antropologia, referindo-se à prática de reprodução entre indivíduos com um alto grau de parentesco. A endogamia pode levar a uma redução da diversidade genética e aumentar a probabilidade de expressão de características genéticas recessivas, o que pode resultar em problemas de saúde e redução da aptidão biológica.

A endogamia pode ocorrer por várias razões, como tradições culturais, restrições religiosas, preferências sociais ou geográficas. Em alguns casos, ela é incentivada para manter a pureza da linhagem, preservar a herança cultural ou até mesmo para evitar o pagamento de dotes ou heranças externas ao grupo.

No entanto, a endogamia pode ter consequências negativas. Uma delas é a amplificação de características genéticas recessivas, aumentando o risco de doenças genéticas hereditárias. Isso ocorre porque, em populações endogâmicas, os indivíduos têm mais probabilidade de herdar duas cópias do mesmo gene com mutação recessiva, o que pode resultar em manifestações de doenças.

Além disso, a endogamia pode levar à diminuição da diversidade genética em uma população, o que pode prejudicar sua capacidade de adaptação a mudanças ambientais e aumentar a vulnerabilidade a doenças. Isso ocorre porque a mistura genética é importante para a introdução de novas variantes genéticas que conferem resistência a doenças e outras vantagens adaptativas.

"Engenharia genética refere-se às técnicas utilizadas para alterar o material genético de um organismo, permitindo a introdução de novos genes, a alteração de genes existentes, ou a remoção de genes específicos, com o objetivo de conferir novas características ou melhorar características existentes" (Ishii & Durigon, 2009).

A engenharia genética levanta várias questões éticas e legais, como a segurança de OGMs para a saúde humana e o meio ambiente, os direitos de propriedade intelectual sobre organismos geneticamente modificados, e as implicações da modificação genética em humanos. A regulamentação varia amplamente entre diferentes países, refletindo as preocupações culturais e científicas sobre essas tecnologias.

A engenharia genética representa uma poderosa ferramenta que tem o potencial de transformar várias áreas da ciência e da indústria, proporcionando soluções inovadoras para desafios globais.

Referências:

"Biotecnologia: Fundamentos e Aplicações" por Sílvia Maria Reiko Ishii e Edison Luiz Durigon"

São enzimas, purificadas a partir de bactérias, que cortam a dupla-hélice de DNA em sítios específicos, definidos pela sequência de nucleotídeos local, clivando, desse modo, uma longa molécula de DNA de fita dupla em fragmentos de tamanhos estritamente definidos.

Cada enzima sempre cortará uma determinada molécula de DNA no mesmo local.

A DNA-ligase pode unir quaisquer dois fragmentos de DNA para produzir moléculas de DNA recombinante.

Essa capacidade de cortar o DNA em pontos específicos é essencial em muitas técnicas de biologia molecular, como a clonagem de genes, a análise de sequências de DNA e a manipulação genética em geral.

Referências: Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. Biologia Molecular da Célula. Artmed Editora. 2017. 6° Edição

É um tipo de herança que não resulta em mudança na sequência de nucleotídeos do DNA (mudanças genéticas), mas outros tipos de modificações que afetam a estrutura da cromatina, ou seja, estão associadas com o controle da transcrição gênica.

Dois importantes tipos de mecanismos epigenéticos são: metilação do DNA e modificação covalente das proteínas histonas.

Referências: Fontes, Aparecida Maria. 2024. "EPIGENÉTICA, IMPRINTING GENÔMICO, DOENÇAS ASSOCIADAS E INATIVAÇÃO DO CROMOSSOMO X". PowerPoint de apoio à disciplina de genética, lecionada em Ribeirão Preto. Disponível em: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/8305768/mod_resource/content/1/Aula_Epigenetica_030424vf.pdf

Interação entre alelos de diferentes locus, podendo estes, estar ou não no mesmo cromossomo.

Classificação:

– Epistáticos: Gene que inibe a expressão de outro gene;

– Hipostáticos: Gene cuja expressão é inibida pelo gene epistático.

Referências: USP. ”Ação gênica Dominância, recessividade e aditividade. Epistasia, pleiotropia e alelos múltiplos”. Disponível em: https://www.usp.br/gmab/discip/zab0215/aula1.pdf

É uma equação matemática para calcular as frequências genotípicas a partir das frequências alélicas, onde se as frequências alélicas não mudam de geração em geração, a proporção de genótipos não mudará também.

A lei de Hardy‑Weinberg baseia‑se nesses pressupostos:

- casamentos são aleatórios 

- não há nenhuma taxa de mutação nova

- não há seleção contra qualquer genótipo específico

- não há imigração significativa 

Fórmulas: 

p + q = 1 e p² + 2pq + q² = 1

Seja: 

p + q = 1

p = Alelo dominante (A)

q = Alelo recessivo (a)

Assim: 

p² + 2pq + q² = 1

p² = Homozigoto dominante (AA)

q² = Homozigoto recessivo (aa)

2pq = Heterozigoto (Aa)

Referências: Genética Médica. Thompson & Thompson. 8ª Edição. Editora Elsevier.

   Um eucarioto é um organismo cujas células possuem um núcleo definido, delimitado por uma membrana nuclear, além de outras organelas membranosas internas, como mitocôndrias, complexo de Golgi e retículo endoplasmático. Os eucariotos são caracterizados pela presença de cromossomos lineares contendo DNA associado a proteínas histonas, o que permite uma organização mais complexa do material genético em relação aos procariotos. Por fim, as células eucarióticas possuem citoesqueleto, uma rede de filamentos proteicos que mantém a forma da célula e permite movimentos celulares. 

Fonte da imagem: https://view.genially.com/65c570b4577f9400140cb7e1/interactive-image-celula-eucariota-animal

   A eugenia é um termo que se refere a práticas ou crenças que visam melhorar a qualidade genética da população humana. Historicamente, a eugenia foi associada a ideias controversas e antiéticas, incluindo esterilização forçada, seleção de características genéticas desejáveis e discriminação com base em características genéticas, sendo dividida em: 

• Eugenia Positiva: Promover a reprodução de indivíduos considerados geneticamente superiores para melhorar a qualidade genética da população.
• Eugenia Negativa: Restringir a reprodução de indivíduos considerados geneticamente inferiores para evitar a propagação de características indesejáveis.

É importante ressaltar que a eugenia é amplamente rejeitada pela comunidade científica e ética devido às suas implicações negativas em termos de direitos humanos, liberdade individual e justiça social. Atualmente, o foco está na promoção da igualdade, diversidade e inclusão, bem como no respeito à autonomia e dignidade de cada indivíduo.

Fonte da imagem: A Redenção de Cam - Modesto Brocos (1895)

   A exogamia é um termo utilizado na biologia para descrever a reprodução entre indivíduos de diferentes grupos genéticos, muitas vezes com o objetivo de aumentar a diversidade genética dentro de uma população. Esse conceito é fundamental para a evolução das espécies, pois a mistura de material genético proveniente de diferentes fontes pode resultar em descendentes mais adaptados a ambientes variáveis. Além disso, a exogamia evita a consanguinidade e a expressão de doenças genéticas recessivas que podem surgir em populações endogâmicas.

Fonte da imagem: Pocahontas (1995)

Referências:

1. Charlesworth D, Charlesworth B. Evolution: A Very Short Introduction. Oxford: Oxford University Press; 2003.
2. Futuyma DJ. Evolution. 3rd edition. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2013.

   O exoma refere-se à parte do genoma de um organismo que corresponde ao conjunto de todos os exons, ou seja, as regiões codificadoras de proteínas dos genes. O exoma humano compreende aproximadamente 1-2% do genoma total, mas contém a maioria das variantes genéticas responsáveis por doenças genéticas hereditárias. O sequenciamento do exoma tem sido amplamente utilizado na prática clínica para diagnosticar doenças genéticas, orientar tratamentos personalizados e identificar riscos genéticos em pacientes e suas famílias.

Fonte da imagem: https://blog.mendelics.com.br/voce-sabe-o-que-e-sequenciamento-do-exoma/

Éxon é uma região de um gene que codifica a sequência de aminoácidos de uma proteína. Durante a transcrição do DNA para RNA mensageiro (mRNA), os éxons são transcritos e, em seguida, unidos para formar o mRNA maduro. Este mRNA é então traduzido em proteína durante o processo de síntese proteica. Os éxons são importantes porque contêm informações genéticas que determinam a sequência de aminoácidos na proteína final, assim, a função dos éxons é crucial para a expressão adequada dos genes e para a manutenção da saúde e funcionamento adequado de um organismo.

Referências bibliográficas:

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. Biologia Molecular da Célula. Artmed Editora. 2017. 6° Edição

Imagens:

Expressividade genética refere-se à variação na manifestação fenotípica de um determinado gene em diferentes indivíduos ou em diferentes contextos ambientais. Em outras palavras, expressividade genética descreve a extensão em que um gene específico se expressa como um traço fenotípico observável em um organismo.

Existem várias razões pelas quais a expressividade genética pode variar:

1. Variação genética: Diferenças nas sequências de DNA, como mutações ou variações alélicas, podem influenciar a expressão de um gene. Por exemplo, uma mutação pode resultar em uma expressão aumentada ou diminuída do gene.

2. Interferência de outros genes: A expressão de um gene pode ser afetada pela presença ou ausência de outros genes, em um fenômeno conhecido como interação gênica.

3. Ambiente: Fatores ambientais, como dieta, exposição a substâncias químicas ou estresse, podem influenciar a expressão genética. Por exemplo, uma dieta rica em determinados nutrientes pode aumentar a expressão de genes relacionados ao metabolismo desses nutrientes.

4. Regulação epigenética: Alterações na estrutura do DNA ou na modificação das histonas, conhecidas como epigenética, podem influenciar a expressão gênica sem alterar a sequência de DNA. Essas alterações epigenéticas podem ser herdadas ou serem influenciadas pelo ambiente.

Referências bibliográficas:

UFRPE. Genética Geral. [Recurso eletrônico]. Disponível em: https://repository.ufrpe.br/bitstream/123456789/2355/1/livro_geneticageralweb.pdf.

Expressão gênica refere-se ao processo pelo qual as informações contidas em um gene são utilizadas para sintetizar um produto funcional, geralmente uma proteína. Este processo envolve várias etapas, começando com a transcrição do DNA para RNA mensageiro (mRNA) e terminando com a tradução do mRNA em uma sequência específica de aminoácidos que compõem uma proteína.

A expressão gênica é altamente regulada e pode variar em resposta a diferentes estímulos ambientais ou internos. A regulação da expressão gênica permite que os organismos controlem quais genes são ativados e quando, permitindo adaptações a mudanças nas condições ambientais, desenvolvimento embrionário, diferenciação celular e manutenção da homeostase.

Além disso, a expressão gênica não se limita apenas à produção de proteínas. Alguns genes produzem moléculas de RNA que têm funções específicas sem serem traduzidos em proteínas, como os RNA mensageiros não codificantes (ncRNAs), que podem regular a expressão de outros genes ou estar envolvidos em processos como a regulação epigenética.

A extremidade 3' de uma molécula de ácido nucleico, como o DNA ou o RNA, refere-se à ponta final onde o grupo hidroxila (-OH) está localizado no carbono 3' do açúcar na cadeia de nucleotídeos. Essa designação é importante na genética, especialmente na transcrição e na síntese de proteínas.

Durante a transcrição do DNA para RNA, a síntese do RNA ocorre na direção 5' para 3'. Isso significa que a extremidade 3' do RNA recém-sintetizado é adicionada primeiro. Da mesma forma, na síntese de uma nova cadeia de DNA durante a replicação, a nova fita de DNA é alongada na direção 5' para 3', com nucleotídeos sendo adicionados à extremidade 3' da fita existente.

Além disso, na tradução do RNA mensageiro (mRNA) em proteínas, a sequência de nucleotídeos na extremidade 3' do mRNA determina o códon de parada que sinaliza o fim da síntese da proteína.

Assim, a extremidade 3' é uma referência importante na genética, pois influencia a direção da síntese e a interpretação do código genético durante processos fundamentais como transcrição, replicação e tradução.

• Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. Biologia Molecular da Célula. Artmed Editora. 2017. 6° Edição

Imagens:

Enorme amplificação e integração do conteúdo de informações que ocorre quando se passa dos genes no genoma para os seus produtos na célula e para a expressão observável dessa informação genética, como traços celulares, morfológicos, clínicos ou bioquímicos. Sendo o conjunto de traços (observáveis ou que podem ser mensurados) de um indivíduo, ligados a interação do ambiente (fatores ambientais e estilo de vida) com o genótipo.


REFERÊNCIAS:

O fluxo gênico, também conhecido como "gene flow" em inglês, refere-se ao movimento de genes entre populações de uma mesma espécie. Esse processo é fundamental para a evolução das espécies, pois permite a transferência de material genético entre populações separadas geograficamente. O fluxo gênico pode ocorrer de várias formas, como migração de indivíduos reprodutivamente ativos, polinização cruzada em plantas, dispersão de sementes, entre outros mecanismos.

Referências:

1. Futuyma DJ. Evolution. 3rd edition. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2013.
2. Hartl DL, Clark AG. Principles of Population Genetics. 4th edition. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2007.

é uma célula reprodutiva especializada que se funde com outra célula reprodutiva para formar um zigoto, que se desenvolve em um novo organismo. Os gametas são haploides, o que significa que contêm apenas metade do número de cromossomos de uma célula somática normal. Nos humanos, por exemplo, os gametas contêm 23 cromossomos, enquanto as células somáticas contêm 46 cromossomos.

Um gene é uma unidade fundamental da hereditariedade e da informação genética contida nos organismos vivos. Cada gene é composto por sequências específicas de nucleotídeos no DNA que codificam a produção de proteínas ou moléculas de RNA funcionais. Essas sequências de nucleotídeos determinam as características hereditárias dos organismos, influenciando o desenvolvimento, funcionamento e manutenção das células.

1. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 4th edition. New York: Garland Science; 2002.
2. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. Molecular Cell Biology. 4th edition. New York: W. H. Freeman; 2000.

os genes Hox assumem o papel de maestros, orquestrando a formação dos segmentos corporais e estruturas complexas em diversos animais, desde moscas-das-frutas até humanos. Imagine-os como regentes habilidosos, conduzindo a sinfonia do desenvolvimento e moldando a anatomia única de cada ser vivo.

1. Lewis, E.B. (1978). "A gene complex controlling segmentation in Drosophila". Nature.
2. Mallo, M., & Alonso, C.R. (2013). "The regulation of Hox gene expression during animal development". Development.

Os genes de reparo de DNA são um conjunto de genes que codificam proteínas envolvidas na correção de danos no DNA. Seu papel fundamental é na manutenção da integridade do material genético, o que previne mutações e danos que podem levar ao desenvolvimento de câncer e outras doenças genéticas. Os genes de reparo de DNA codificam uma variedade de proteínas, incluindo nucleases, helicases, polimerases e ligases, que trabalham em conjunto para detectar e corrigir danos no DNA. Existem vários tipos de reparo de DNA, incluindo reparo por excisão de nucleotídeos (NER), reparo por excisão de bases (BER), reparo de quebras de fita dupla (DSBR), reparo de mismatch (MMR) e reparo de danos por radiação ultravioleta (UV).

Genética de populações é a ciência que estuda a estrutura genética das populações naturais e domesticadas, frequências gênicas, genotípicas e fenotípicas, bem como as suas mudanças ao longo do tempo, resultantes da seleção natural (ou artificial) ou de outros fatores. Permite pressagiar a distribuição genotípica e a fenotípica da progênie resultante dos acasalamentos possíveis, estudando os fenômenos e como afetam a estrutura genética de uma população ideal e aplicando os conceitos em uma população real. A estrutura genética da população pode ser compreendida em frequência gênica ou alélica (proporção ou porcentagem na população dos diferentes alelos de um gene) e frequência genotípica (proporção ou porcentagem na população dos diferentes genótipos para o gene considerado).

A genética evolutiva é uma ciência que estuda como a composição genética das populações muda ao longo do tempo, estimulando a evolução das espécies. Esse campo pesquisa os processos que induzem à variabilidade genética nas populações, tendo como os principais elementos analisados: mutação (alterações aleatórias no DNA que criam novas variantes genéticas), recombinação genética (mistura de genes entre indivíduos da mesma espécie), migração (transferência de genes entre populações) e seleção natural (alelos mais adaptativos em um determinado ambiente).

Gregor Mendel realizou experimentos pioneiros sobre cruzamentos e características hereditárias, com objetivo de verificar como essas características eram herdadas ao longo das gerações. O seu experimento consistia em cruzar linhagens de ervilhas “puras” e fazer a polinização cruzada entre as plantas. Esse procedimento o levou a formular as suas leis, que também ficaram conhecidas por Genética Mendeliana.

Ele utilizou o quadrado de Punnett, que é uma ferramenta de análise estatística baseada na pesquisa que prevê a probabilidade de ocorrência de um fenótipo.

A Terceira Lei de Mendel (Lei da Segregação Independente) propõe que alelos de 2 ou mais genes se separam em gametas independentemente um do outro. Os alelos são transmitidos separados uns dos outros.

Glossário sobre genoma humano, genoma nuclear, genoma mitocondrial e genoma quantitativo

Os vírus são pequenos parasitas intracelulares, submicroscópicos, que contêm DNA ou RNA como genoma protegido por uma capa de proteína codificada pelo vírus chamada capsídeo. O genoma viral é embalado dentro de um capsídeo proteico simétrico, composto por uma única ou múltiplas proteínas, cada uma delas codificando um único gene viral. Devido a esta estrutura simétrica, os vírus podem codificar todas as informações necessárias para a construção de um grande capsídeo usando um pequeno conjunto de genes. 

Atualmente, foram descritos mais de 4.000 vírus, classificados em 71 famílias. Embora os vírus possuam genomas pequenos, eles apresentam uma enorme diversidade em comparação com plantas, animais e até bactérias. Com relação ao genoma, os vírus são amplamente divididos em vírus de DNA e vírus de RNA. Os vírus DNA e RNA podem ser de fita simples ou dupla, com um arranjo circular, linear ou segmentado. Os vírus DNA e RNA são diferenciados por suas características, como monopartidos ou multipartidos.

Qualquer que seja a composição do genoma viral, todos os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios, que podem replicar-se apenas dentro das células hospedeiras apropriadas. Os seus genomas codificados devem ser reconhecidos por uma célula hospedeira específica, que será logo parasitada. Para isso, o código genético empregado pelo vírus deve ser compatível ou reconhecido pela célula hospedeira.

Figura 1. Estrutura simples e características de um vírus.

Chaitanya KV. Structure and Organization of Virus Genomes. Genome and Genomics. 2019 Nov 18:1–30. doi: 10.1007/978-981-15-0702-1_1. PMCID: PMC7119911.

Só nas últimas décadas os cientistas progrediram da análise de um único ou de um pequeno número de genes de uma só vez para a investigação de milhares de genes, passando do estudo das unidades de herança à investigação do genoma completo de um organismo. A ciência dos genomas, ou "genômica", inicialmente dedicada à determinação de sequências de DNA (a ordem dos nucleotídeos num determinado fragmento de DNA), expandiu-se rapidamente para um nível mais funcional - estudando os perfis de expressão e os papéis de ambos genes e proteínas (Del Giacco; Cattaneo, 2012).

A genômica humana, definida como um campo científico que aspira investigar a estrutura, função e interação de todos os genes em todo o genoma humano, promete melhorar o diagnóstico, o tratamento e a prevenção de doenças (Lazaridis; Petersen, 2005).

Del Giacco L, Cattaneo C. Introduction to genomics. Methods Mol Biol. 2012;823:79-88. doi: 10.1007/978-1-60327-216-2_6. PMID: 22081340.

Lazaridis KN, Petersen GM. Genomics, genetic epidemiology, and genomic medicine. Clin Gastroenterol Hepatol. 2005 Apr;3(4):320-8. doi: 10.1016/s1542-3565(05)00085-6. PMID: 15822036.

A genômica estrutural visa caracterizar estruturalmente a maioria das sequências de proteínas por meio de uma combinação eficiente de experimento e modelação. Ela precisa determinar estruturas proteicas que tenham pelo menos 30% de identidade com as sequências a serem modeladas, considerando que, abaixo de 30%, haveria grande chance de erros significativos atrapalharem o sequenciamento proteico (Chance MR; et al, 2002).

A estrutura terciária obtida com a genômica estrutural de uma sequência proteica permite que a compreensão da biologia seja complementada, levando em consideração que fornece um quadro de referência para informações sobre as sequências proteicas derivadas de dados genômicos, a fim de entender a função bioquímica. Assim, a estrutura permite que o pesquisador atribua uma posição aos resíduos dos aminoácidos, formulando hipóteses sobre como uma determinada proteína funciona.

Mas a estrutura oferece mais do que apenas informações sobre proteínas específicas. Também proporciona um meio de comparar proteínas que não apresentam semelhança óbvia ao nível da sequência (Standley DM; et al, 2022).

Figura 1. Visão tridimensional de uma estrutura proteica obtida a partir da Genômica Estrutural.

Chance MR, Bresnick AR, Burley SK, Jiang JS, Lima CD, Sali A, Almo SC, Bonanno JB, Buglino JA, Boulton S, Chen H, Eswar N, He G, Huang R, Ilyin V, McMahan L, Pieper U, Ray S, Vidal M, Wang LK. Structural genomics: a pipeline for providing structures for the biologist. Protein Sci. 2002 Apr;11(4):723-38. doi: 10.1110/ps.4570102. PMID: 11910018; PMCID: PMC2373525.

Standley DM, Nakanishi T, Xu Z, Haruna S, Li S, Nazlica SA, Katoh K. The evolution of structural genomics. Biophys Rev. 2022 Dec 15;14(6):1247-1253. doi: 10.1007/s12551-022-01031-8. PMID: 36536641; PMCID: PMC9753067.

A genômica funcional é o estudo de como o genoma e seus produtos, incluindo RNA e proteínas, funcionam e interagem para afetar diferentes processos biológicos. O campo da genômica funcional inclui transcriptômica, proteômica, metabolômica e epigenômica, pois todas elas se relacionam à decodificação do genoma, levando à expressão de fenótipos específicos. Ao estudar genomas inteiros – genômica clínica, transcriptomas e epigenomas – a genômica funcional permite a exploração da relação diversa entre genótipo e fenótipo, não só para os humanos como espécie, mas também para os indivíduos, permitindo uma compreensão e avaliação de como o genoma funcional “contribui” para diferentes doenças.

Carpenter S, Conlan RS. Clinical Functional Genomics. Cancers (Basel). 2021 Sep 15;13(18):4627. doi: 10.3390/cancers13184627. PMID: 34572854; PMCID: PMC8465855.

Anexo abaixo.

Anexo abaixo. 

Anexo abaixo. 

Anexo abaixo. 

GENÓTIPO HAPLÓIDE

O genótipo haploide refere-se à composição genética de um organismo que é caracterizado pela presença de apenas um conjunto completo de cromossomos em suas células. Em um organismo haploide, cada célula possui apenas uma cópia de cada cromossomo, resultando em um genótipo que é determinado por essa única cópia de genes. Isso contrasta com organismos diploides, que possuem dois conjuntos completos de cromossomos e, portanto, têm dois alelos para cada gene. O genótipo haploide é fundamental em organismos como fungos e em certas fases do ciclo de vida de plantas e animais, como nas células reprodutivas (gametas).

Referência bibliográfica:

Thompson & Thompson genética médica. 8. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016, 24 e 25.

GENÓTIPO MUTANTE

O genótipo mutante refere-se à presença de uma alteração ou mutação em um ou mais genes específicos de um organismo em comparação com o genótipo padrão ou selvagem. Uma mutação é uma mudança na sequência de nucleotídeos do DNA, que pode resultar em uma variação na função ou na expressão do gene afetado. O genótipo mutante pode levar a características fenotípicas diferentes das observadas em indivíduos com o genótipo selvagem e pode ter implicações significativas na fisiologia, no desenvolvimento e na adaptação do organismo ao seu ambiente. As mutações genéticas podem ocorrer espontaneamente ou serem induzidas por agentes externos, como radiação ou certos produtos químicos. Estudos sobre genótipos mutantes são importantes para compreender os mecanismos genéticos subjacentes a uma variedade de condições e doenças, bem como para investigar vias metabólicas, processos de desenvolvimento e evolução.

Referência bibliográfica:

Thompson & Thompson genética médica. 8. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016, 24 e 25.

GENÓTIPO POLIPLOIDE

O genótipo poliploide refere-se a organismos que possuem mais de dois conjuntos completos de cromossomos em suas células. Enquanto organismos diploides têm dois conjuntos completos de cromossomos (2n), os organismos poliploides podem ter três (triploides, 3n), quatro (tetraploides, 4n), ou mais conjuntos de cromossomos. A poliploidia pode ocorrer naturalmente em alguns organismos, mas também pode ser induzida artificialmente em laboratório. Organismos poliploides podem exibir características fenotípicas diferentes de seus parentais diplóides, podendo apresentar vantagens em termos de vigor, resistência a doenças ou adaptação a diferentes ambientes.

Referência bibliográfica:

Thompson & Thompson genética médica. 8. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016, 24 e 25.

GENÓTIPO SELVAGEM

O genótipo selvagem refere-se à forma não mutada ou padrão de um organismo em seu ambiente natural. É a composição genética original de uma população ou espécie antes de qualquer manipulação ou seleção artificial. O genótipo selvagem é frequentemente usado como ponto de referência em estudos genéticos e experimentos, especialmente quando se investigam mutações ou variantes genéticas específicas que ocorrem em uma população. Comparar características fenotípicas e genotípicas de organismos mutantes com aqueles do genótipo selvagem pode ajudar a entender o papel de genes específicos em processos biológicos, desenvolvimento e adaptação evolutiva.

Referência bibliográfica:

Thompson & Thompson genética médica. 8. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016, 24 e 25.

Genótipo tetraploide

o termo genótipo pode se referir a todos os pares de alelos que compõem de forma coletiva a constituição genética de um indivíduo ao longo de todo o genoma. Além do número diploide (2n) característico das células somáticas normais, dois outros complementos cromossômicos euploides, triploide (3n) e tetraploide (4n), são ocasionalmente observados em material clínico. Os tetraploides são sempre 92, XXXX ou 92, XXYY e resultam provavelmente da falha em completar a divisão inicial de clivagem do zigoto. Fonte:Thompson & Thompson,Genética médica

Geração parental

A geração parental refere-se à geração de organismos vivos, como plantas ou animais, que se reproduzem para produzir descendentes. É um termo comum em biologia e genética para descrever o processo de hereditariedade e passagem de características dos pais para os filhos. As fontes primárias para essa definição incluem livros de biologia e recursos acadêmicos sobre genética e reprodução.Mendel caracterizava a geração F1 como a primeira geração,também chamada de geração parental,que dará origem às próximas proles.Fonte: As primeira e segunda leis de mendel e conceitos básicos de citogenética.Cíntia Fridmann

Guanina

Antes de a organização do genoma humano e de seus cromossomos ser considerada em detalhes, é necessário avaliar a natureza do DNA que compõe o genoma. O DNA é uma macromolécula de ácido nucleico polimérica, composta por três tipos de unidades: um açúcar de cinco carbonos, a desoxirribose; uma base contendo nitrogênio; e um grupo fosfato (Fig. 2- 2). As bases são de dois tipos, purinas e pirimidinas. No DNA, existem duas bases de purinas, adenina (A) e guanina (G), e duas bases de pirimidina, timina (T) e citosina (C). Os nucleotídeos, cada um composto por uma base, um fosfato e uma fração de açúcar, polimerizam-se em longas cadeias polinucleotídicas por ligações 5’-3’ fosfodiéster formadas entre unidades adjacentes de desoxirribose (Fig. 2-3A). No genoma humano, essas cadeias polinucleotídicas existem sob a forma de uma dupla hélice (Fig. 2-3B) que pode ter centenas de milhões de nucleotídeos de comprimento, no caso dos maiores cromossomos humanos.Fonte:Thompson & Thompson,Genética médica

GWAS

As análises de associação em uma escala genômica são chamadas de estudos de associação genômica ampla (do inglês, genome-wide association studies), conhecidos por seu acrônimo GWAS. Tal empreendimento para todas as variantes conhecidas é impraticável por muitas razões, mas pode ser aproximado pela genotipagem de casos e controles para meras 300.000 a 1 milhão de variantes isoladas localizadas em todo o genoma para procurar associação com a doença ou a característica em questão. O sucesso dessa abordagem depende da exploração do DL porque desde que uma variante responsável por alterar a suscetibilidade a doenças esteja em DL com uma ou mais das variantes genotipadas dentro de um bloco de DL, uma associação positiva deve ser detectável entre aquela doença e os alelos no bloco de DL. Fonte:Thompson & Thompson,Genética médica

O número normal de cromossomos presentes num gameta com somente um membro de cada par dos cromossomos. Em humanos, o número haploide é 23.

A separação da dupla-hélice de DNA é produzida por uma enzima específica denominada helicase, que está situada no ângulo da forquilha de replicação à frente das DNA polimerases e corta as pontes de hidrogênio entre as bases complementares das duas cadeias da dupla-hélice. Esse processo requer energia, a qual é retirada do ATP.

De Robertis | Biologia Celular e Molecular – 16ª Ed.

Termo para o genótipo de um indivíduo com apenas um representante de um segmento de cromossomo ou cromossomos, em vez dos dois habituais; refere‑se especialmente aos genes ligados ao cromossomo X no sexo masculino, mas também se aplica aos genes em qualquer segmento de cromossomo que é eliminado no cromossomo homólogo.

Genética Médica Thompson & Thompson – 8ª Ed.

https://testedabochechinha.com.br/alelos-genotipagem-parental/

Devido ao fato de apenas uma das duas cópias de cada autossomo ser passada para um único gameta durante a meiose, homens e mulheres heterozigotos para um alelo mutado em um autossomo têm uma chance de 50% de passar aquele alelo para qualquer um de sua prole, independentemente do gênero da criança.

Genetica Medica Thompson Thompson - 8ed

https://sanarmed.com/heranca-autossomica-um-resumo-completo-resmed/

Um conceito em genética que se refere à transmissão de características genéticas que estão presentes nos cromossomos sexuais (X e Y) e que, portanto, estão relacionadas ao sexo do indivíduo. Genes presentes no cromossomo X podem ser transmitidos de maneira diferente de genes presentes no cromossomo Y, devido às diferenças entre os cromossomos sexuais.

Um tipo de herança genética que ocorre exclusivamente através do DNA presente nas mitocôndrias. Ao contrário do DNA nuclear, que é herdado de ambos os pais, o DNA mitocondrial é transmitido apenas pela mãe, já que os espermatozoides possuem a maior parte das mitocôndrias em seu flagelo o qual é perdido no momento em que o espermatozoide se liga às proteínas da zona pelúcida que envolve o ovócito secundário. A herança mitocondrial é importante em estudos genéticos para identificar a linhagem matrilinear da espécie humana.

A herança monogênica refere-se à transmissão de características determinadas por um único gene. Isso significa que a característica é controlada por um único par de alelos, localizados em um único locus em um cromossomo. A herança monogênica pode ser autossômica, quando o gene está localizado em um cromossomo não sexual, ou ligada ao sexo, quando o gene está localizado em um cromossomo sexual.

Um tipo de herança genética em que um traço ou característica é influenciado por múltiplos genes (poligênicos), bem como por fatores ambientais. Esses traços podem incluir características como altura, peso, cor da pele e propensão a certas doenças. A herança multifatorial não segue um padrão simples de dominância ou recessividade, pois vários genes e fatores ambientais interagem de maneira complexa para determinar o fenótipo final.

Fonte: Thompson & Thompson Genetics in Medicine

João Gabriel Vilela - 15638211

A herança recessiva é um padrão de herança genética onde um traço só é expresso quando um organismo possui duas cópias do alelo recessivo para esse traço. Cada organismo herda duas cópias de cada gene, uma de cada progenitor. Portanto, indivíduos portadores de um gene recessivo (heterozigotos) geralmente não exibem o fenótipo associado, mas podem transmitir o alelo recessivo para seus descendentes. Isso aumenta a probabilidade de que o traço recessivo seja expresso nas gerações futuras quando dois portadores têm filhos.

1. "Thompson & Thompson Genetics in Medicine," 

2. Slides da aula

João Gabriel Vilela - 15638211

Fontes:

1. Slides de aula

2. Introdução à genética molecular, Lygia V Pereira, Luís Eduardo Coelho Andrade. Rev. bras. reumatol, 157-166, 2001

Hereditariedade é o fenômeno pelo qual os genes e as características dos pais são transmitidos aos filhos. Esta transmissão gênica ocorre com a fusão dos gametas logo após a fecundação. As células no corpo humano derivaram de uma única célula e apresentam exatamente o mesmo conteúdo cromossômico e genético.

1. https://doi.org/10.1590/S1415-54192004000200009

João Gabriel Vilela - 15638211

Arquivo de word

 Hibridização 

Os íntrons são sequências de bases nitrogenadas presentes no DNA que se intercalam com os éxons. Contudo, durante o processo de transcrição os íntrons são removidos naturalmente, de forma que nâo compõem o RNA mensageiro. Os íntrons são importantes para a regular a expressão gênica o que contribui para a diversidade genética.

Referências Bibliográficas:

Pasternak, J. J. (2002). Genética molecular humana. Brasil: MANOLE.

McInnes, R. R., Willard, H. F., Nussbaum, R. (2016). Thompson & Thompson Genética Médica. Brasil: Elsevier Editora Ltda..

A inverção cromossômica é uma forma de alteração estrutural dos cromossomos em que há a separação de uma parte do cromossomo e posteriormente a união dessa mesma porção, mas de forma invertida.

Assim, a inversão não provoca alterações no número de genes, porém muda a posição dos genes presentes no cromossomo, o que afeta  a forma como esse genes são expressos.

É uma enzima envolvida na duplicação do DNA e promove a ligação entre os nucleotídeos de duas moléculas, uma vez que é essencial para essa síntese. DNA ligase é uma enzima de adesão de DNA. Se dois pedaços de DNA tiverem terminações complementares, a ligase pode ligá-las para formar uma molécula de DNA única e contínua.

Referência: https://pt.khanacademy.org/science/biology/biotech-dna-technology/dna-cloning-tutorial/a/restriction-enzymes-dna-ligase#:~:text=DNA%20ligase%20%C3%A9%20uma%20enzima,de%20DNA%20%C3%BAnica%20e%20cont%C3%ADnua.

Posição ocupada pelo gene no cromossomo. Formas diferentes de genes (alelos) podem ocupar o locus.

Referência: Thompson & Thompson Genética Médica https://g.co/kgs/ZB6paCp

RNA não codificante longo (lncRNAs), que são definidos como RNA com mais de 200 nt de comprimento, mas sem capacidade de codificação de proteínas, é cada vez mais enfatizado devido à sua função biológica. No genoma dos mamíferos, mais de 1000 nt de grandes RNAs intergênicos não codificantes (lnc) são claramente conservados em diferentes mamíferos e, portanto, seus padrões funcionais e de expressão gênica implicaram que esses lncRNAs auxiliam em diversos processos biológicos, incluindo regulação do ciclo celular, vigilância imunológica e pluripotência de células-tronco embrionárias.

Referência: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10149988/

É a forma de analisar a sequência do genoma humano de maneira geral. Além disso, é usado para identificar a localização dos genes e suas distâncias. São as posições relativas dos genes ao longo dos cromossomos, como mostrado pela análise de ligação.

Referência: Thompson & Thompson Genética Médica https://g.co/kgs/ZB6paCp

Locus que apresenta alelos facilmente classificados podem ser utilizados em estudos genéticos. Pode, ainda, ser uma variante genética ou polimorfismo de nucleotídeo único (SNP)  ou polimorfismo repetição curta em tandem (STRP)  ou qualquer outra características do DNA que permita que diferentes versões de um locus (ou o seu produto) sejam distintos uns dos outros e seguido em estudos familiares.

Referência do texto

NUSSBAUM, Robert L.; MCINNES, Roderick R.; WILLARD, Huntington F. Thompson & Thompson: genética médica. 8. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016.

A Medicina Evolutiva pode ser definida como a aplicação da teoria da evolução por seleção natural à compreensão de problemas de saúde humana. A Medicina Evolutiva está estruturada em torno da ideia principal de que as características biológicas funcionais resultam de processos evolutivos, adaptativos. Procura-se, com isso, entender muitas doenças em termos de vulnerabilidades das adaptações legadas por nossa herança filogenética, como no caso de desajustes do corpo humano em relação ao ambiente moderno. 

Referência do texto 

STEARNS, S. C.; MEDZHITOV, R. Evolutionary medicine. Sunderland: Sinauer Associates, 2016.

Cromossomo que apresenta o centrômero central e braços de tamanho, aparentemente, igual no comprimento.

Referência do texto

NUSSBAUM, Robert L.; MCINNES, Roderick R.; WILLARD, Huntington F. Thompson & Thompson: genética médica. 8. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016.

A metilação do DNA envolve a modificação de bases de citosina por metilação do carbono na quinta posição no anel de pirimidina. A metilação extensa do DNA é uma marca de genes reprimidos e é um mecanismo difundido e associado ao estabelecimento de programas específicos de expressão gênica durante a diferenciação e o desenvolvimento celular. Tipicamente, a metilação ocorre no C de nucleotídeos CpG e inibe a expressão gênica pelo recrutamento de proteínas específicas de ligação a metil-CpG, que, por sua vez, recrutam enzimas de modificação da cromatina para silenciar a transcrição.

Referência do texto

NUSSBAUM, Robert L.; MCINNES, Roderick R.; WILLARD, Huntington F. Thompson & Thompson: genética médica. 8. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016.

Microarranjos, são ferramentas de biotecnologia que permitem a análise de expressão gênica em larga escala. Eles consistem em pequenos suportes, geralmente de vidro ou plástico, que contêm milhares de sondas de DNA organizadas em um formato e ordem específica. Esses dispositivos são usados para medir a expressão de muitos genes simultaneamente, ajudando na identificação de perfis de expressão gênica associados a diferentes condições biológicas ou estados de doenças.

São utilizados por exemplo para comparar padrões de expressão gênica entre diferentes amostras, como células normais e cancerígenas, também podem ser usados para identificar variações genéticas como polimorfismo.

Referências:

1 Departamento de Psicobiologia, Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo (SP), Brasil 2 Laboratório Interdisciplinar de Neurociências Clínicas (LiNC), Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo (SP), Brasil Rev Bras Psiquiatr. 2007;29(4):370-4 Camila Guindalini,1,2 Sergio Tufik1 Uso de microarrays na busca de perfis de expressão gênica - aplicação no estudo de fenótipos complexos 

Os microRNAs (miRNAs) são pequenas moléculas de RNA não codificantes, com cerca de 20-25 nucleotídeos de comprimento, que desempenham um papel crucial na regulação pós-transcricional da expressão gênica. Eles funcionam ligando-se a sequências complementares em moléculas de RNA mensageiro (mRNA), resultando na degradação do mRNA ou na inibição da sua tradução. Assim, os miRNAs influenciam muitos processos biológicos, incluindo desenvolvimento, diferenciação celular, proliferação,resistência à apoptose e resposta ao estresse.

Os miRNAs são estudados por seu potencial como biomarcadores para diagnóstico e prognóstico de doenças, bem como alvos terapêuticos. Sua estabilidade em fluidos corporais e especificidade de expressão em diferentes tecidos e estados de doenças os tornam candidatos promissores para aplicações clínicas.

Referências:

Bartel, D. P. (2004). MicroRNAs: Genomics, Biogenesis, Mechanism, and Function. Cell, 116(2), 281-297. Discussão abrangente sobre a biogênese e função dos miRNAs.

Calin, G. A., & Croce, C. M. (2006). MicroRNA Signatures in Human Cancers. Nature Reviews Cancer, 6(11), 857-866. Artigo que destaca a relevância dos miRNAs na oncologia, descrevendo padrões de expressão em diferentes tipos de câncer.

Microssatélites, ou STRs (Short Tandem Repeats), são sequências curtas de DNA com unidades repetitivas de 1 a 6 pares de bases, altamente polimórficas. Estão distribuídos por todo o genoma e podem ser usados de diversas formas como por exemplo: Identificação individual em testes de paternidade e investigações criminais, criação de mapas genéticos de alta resolução para localizar genes associados a características específicas, análise da diversidade genética e estrutura de populações ou até mesmo na detecção de instabilidade de microssatélites (MSI) em certos tipos de câncer, como o câncer colorretal hereditário.

Referências:

1. Schlötterer, C. (2000). Evolutionary Dynamics of Microsatellite DNA. Chromosoma.

2. Ellegren, H. (2004). Microsatellites: Simple Sequences with Complex Evolution. Nature Reviews Genetics.

Minissatélites são sequências de DNA que consistem em unidades repetitivas de 10 a 100 pares de bases, encontradas principalmente em regiões teloméricas e subteloméricas do genoma. Essas sequências são altamente polimórficas, o que significa que o número de repetições varia significativamente entre indivíduos. Devido a essa variabilidade, os minissatélites são amplamente utilizados em genética forense para análise de DNA e testes de identificação individual. Além disso, são empregados em estudos de mapeamento genético, auxiliando na localização de genes associados a doenças hereditárias. Um exemplo notável é o uso de minissatélites em técnicas de "impressão digital de DNA", como na identificação de pessoas em casos criminais e de paternidade. 

Referências:

1. Jeffreys, A. J., et al. (1985). Hypervariable 'minisatellite' regions in human DNA. Nature.

2. Armour, J. A. L., et al. (1993). Minisatellites and mutation processes in human populations. Current Opinion in Genetics & Development.

O mosaicismo genético refere-se à presença de dois ou mais tipos celulares geneticamente distintos em um organismo, todos originados de um único zigoto. Embora as primeiras divisões celulares do embrião sejam um momento comum para o surgimento do mosaicismo, mutações genéticas também podem ocorrer em fases posteriores do desenvolvimento e até mesmo na vida adulta. Esses tipos celulares podem ter variações genéticas que afetam a sequência codificante de um gene, as sequências não codificantes que regulam sua expressão ou até mesmo o número de cópias de um gene. Como resultado, algumas células do corpo terão um conjunto de cromossomos ou mutações genéticas diferentes uma das outras, levando a uma diversidade genética dentro do organismo. Isso pode ter implicações significativas na expressão fenotípica e no desenvolvimento de doenças genéticas.

Genetics, Mosaicism; Daniel A. Queremel Milani; Pradip R. Chauhan.

Mutação gênica se configura como mudanças que ocorrem nos genes alterando sua estrutura. As mutações envolvem a adição, eliminação ou substituição de um ou poucos nucleotídeos da fita de DNA. Este fenômeno pode acontecer devido à erros de cópia do material genético durante a divisão celular, proporcionando o aparecimento de novas formas de um gene, sendo assim responsável pela variabilidade gênica.

THOMPSON & THOMPSON GENÉTICA MÉDICA

Mutação de mudança de quadro (variante frameshift) é a inserção ou deleção de um número de nucleotídeos que não é múltiplo de três. Esse tipo de ocorrência afeta a matriz de leitura do código genético (o agrupamento dos códons) e pode resultar em uma inclusão de um sinal de parada prematuro da formação da proteína, ou ainda o alongamento dela.

THOMPSON & THOMPSON GENÉTICA MÉDICA

Mutação missense ocorre quando uma única base do DNA é trocada por outra, mudando a sequência de três letras que codifica um aminoácido. Isso significa que a proteína resultante pode ter um aminoácido diferente do esperado em uma determinada posição. Essa mudança pode afetar a função da proteína de diferentes formas, dependendo de onde ocorre e da importância do aminoácido alterado.

THOMPSON & THOMPSON GENÉTICA MÉDICA

As mutações pontuais em uma sequência de DNA que causam a substituição de um códon normal para um aminoácido por um dos três códons de término (ou “parada”) são chamadas de mutações sem sentido, ou mutações nonsense.

Quando ocorre uma única substituição de nucleotídeo (ou mutação pontual) em uma sequência gênica. Assim, alterando apenas um par de bases no DNA, podendo ou não resultar em uma mudança de aminoácido na proteína codificada.

Uma mutação pontual que altera um códon, mas não muda o aminoácido correspondente na proteína final, devido à redundância do código genético, Dessa forma, a mudança implica em um códon sinônimo, que não altera o aminoácido. 

Exemplo: UUU (fenilalanina) --> UUC (fenilalanina). 

Diz respeito ao processo de indução de mutações no material genético, seja por agentes químicos, físicos ou biológicos. Pode ser utilizada para gerar diversidade genética ou estudar os efeitos de mutações, por exemplo, para entender processos de indução na formação de tumores.

A falha de separação entre os dois membros de um par de cromossomos durante a meiose I, ou de duas cromátides cromossômicas durante a meiose II ou mitose, de modo que ambos passam para uma das células filha e a outra célula filha nem recebe. Também chamado erro de segregação cromossômica.

Nussbaum, Robert. Mclennes, Roderick. Willard, Huntington. Thompson & Thompson Genética Médica. 8. ed. Rio de Janeiro. Elsevier Editora Ltda, 2016.

  Estrutura da base nitrogenada mais a pentose (nucleosídeo) ligadas ao grupo fosfato da extremidade 5’ do carbono da molécula da pentose. Um ácido nucleico é um polímero de muitos nucleotídeos.

  Os nucleotídeos estão relacionados, dentre outras funções, com a transmissão da informação genética e reações de transferência de energia.

Nussbaum, Robert. Mclennes, Roderick. Willard, Huntington. Thompson & Thompson Genética Médica. 8. ed. Rio de Janeiro. Elsevier Editora Ltda, 2016.

 Um gene de ação dominante responsável pelo desenvolvimento de tumores. Quando ativado por mutação, a superexpressão ou amplificação dos oncogenes podem levar à transformação neoplásica em células somáticas. Contraste com proto-oncogene, gene condutor e gene de supressão tumoral.

Nussbaum, Robert. Mclennes, Roderick. Willard, Huntington. Thompson & Thompson Genética Médica. 8. ed. Rio de Janeiro. Elsevier Editora Ltda, 2016.

Um operador genético é uma função que modifica os genes de um indivíduo em um algoritmo genético. Esses operadores são usados para criar novas soluções manipulando as existentes, permitindo melhor desempenho ou capacidade de resolução de problemas. Os operadores genéticos comuns incluem cruzamento (combinação de partes de dois cromossomos parentais para formar descendentes), mutação (alteração aleatória de um ou mais genes em um indivíduo) e seleção (escolha de indivíduos com base na aptidão para participar da reprodução).

Kato, Rodrigo. Paiva, Vinícius. Izidoro, Sandro. Algoritmos Genéticos. 1. Ed. Lagoa Santa. BIOINFO – Revista Brasileira de Bioinformática, 2021.

Open Reading Frame (ORF): Uma sequência contínua de nucleotídeos em um

gene que começa com um códon de início (geralmente ATG, que codifica a

metionina) e termina com um códon de parada (TAA, TAG, ou TGA). Um ORF é

potencialmente capaz de ser traduzido em uma cadeia polipeptídica (proteína)

durante a expressão gênica. Identificar ORFs é crucial para a anotação de

genomas e para prever proteínas codificadas por genes.

São organismos que foram geneticamente modificados para conter genes de

outras espécies. Esses genes, introduzidos através de técnicas de engenharia

genética, permitem a expressão de novas características ou habilidades não

presentes na espécie original. Os genes inseridos, chamados transgenes,

podem conferir uma variedade de características, como resistência a pragas,

tolerância a herbicidas, ou produção de proteínas terapêuticas.

A PCR é uma técnica de biologia molecular utilizada para amplificar uma região específica de DNA. Ela envolve a repetição de ciclos de desnaturação do DNA, anelamento de primers específicos às extremidades da sequência alvo, e extensão das novas fitas de DNA por uma DNA polimerase termorresistente. A PCR permite a obtenção de milhões de cópias de uma sequência de DNA a partir de uma quantidade inicial muito pequena.

Penetrância é a proporção de indivíduos com um genótipo específico que expressam o fenótipo esperado associado a esse genótipo. Em outras palavras, é a frequência com que um gene se manifesta fenotipicamente em uma população de indivíduos que possuem esse gene. A penetrância pode ser completa (100%) ou incompleta (menos de 100%), dependendo de se todos os indivíduos com o genótipo exibem o fenótipo correspondente.

Número de cópias do genoma contido na célula, ou seja, o número completo de cromossomos de uma determinada célula.

Biologia molecular da célula - Bruce Alberts - 6° Edição

A DNA-polimerase catalisa a adição sequencial de um desoxirribonucleotídeo à extremidade 39-OH de uma cadeia polinucleotídica, a fita iniciadora crescente que está pareada à um fita-molde já existente.

Biologia molecular da célula - Bruce Alberts - 6° Edição

Polimorfismos são variações na sequência do DNA localizados nos cromossomos. Caso a variação seja encontrada em uma frequência superior a 1% da população, chamamos de polimorfismo.

Livro Genética médica Thompson Thompson- 8ed

Variação entre indivíduos em uma população devido a uma diferença relativamente comum em um nucleotídeo específico em determinado ponto na sequência de DNA.

Biologia molecular da célula - Bruce Alberts - 6° Edição

Primer 

Primer refere-se a um pequeno fragmento de DNA ou RNA que serve como ponto  de partida para a replicação do DNA por PCR (Reação em Cadeia da Polimerase) ou  outras técnicas de amplificação de DNA. 

Os primers são projetados para se ligarem a sequências específicas de DNA alvo,  permitindo a amplificação seletiva dessas sequências durante o processo de PCR.  Eles são essenciais para iniciar a síntese de novas cadeias de DNA  complementares durante a amplificação, permitindo a detecção e análise de sequências genéticas específicas.

Início da síntese de DNA sobre um primer de RNA e posterior ligação do segundo desoxirribonucleosídeo trifosfato.

Referências Bibliográficas do texto e imagem:

Rodwell VW, Bender DA, Botham KM, Kennelly PJ, Weil PA. Harper's Illustrated Biochemistry. 31st ed. New York: McGraw-Hill Education; 2018.

Probando 

Quando os conselheiros genéticos estudam a história familiar de uma  condição ou risco que pode ser hereditário, geralmente começam com um caso  índice ou probando. 

O probando geralmente é a pessoa da família que primeiro despertou o  interesse médico. Pode ser alguém afetado por uma doença genética ou alguém  que está preocupado com o risco de contrair isso.

Referência Bibliográfica: 

Parsons JA, Padeiro PE. Do probando ao provedor: há obrigação de informar os parentes genéticos sobre os riscos acionáveis descobertos por meio de testes genéticos diretos ao consumidor? J Med Ética. Março de 2022; 48(3):205-212. DOI: 10.1136/medethics-2020-106966. EPub 2020 9 dez. PMID: 33298600. Acesso em: 12 maio 2024.

Procarioto 

Procariotas ou procariotos, seres vivos, em geral unicelulares, que não  possuem verdadeiramente um núcleo nem organelas em seu citoplasma. 

As células procariontes ou procarióticas não possuem núcleo, estando  seu material genético disperso no citoplasma. O termo procarionte vem do grego  pro, que significa “antes”, e karyon, que significa “núcleo”. Os procariotos são  seres unicelulares, ou seja, formados por uma única célula.

Imagem: "Células Procariontes". Disponível em: https://www.estudopratico.com.br/celulas-procariontes/. Acesso em: 21 de maio de 2024.

Referências Bibliográficas:

Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 4th edition. New York: Garland Science; 2002.

Proteoma 

O proteoma é o conjunto completo de proteínas expressas por um organismo ou célula, incluindo não apenas aquelas diretamente traduzidas a partir do genoma, mas também aquelas resultantes de processos que ocorrem após a transcrição e a tradução. Isso abrange as modificações pós-transcricionais e pós-traducionais das proteínas, bem como os complexos formados por essas moléculas.

O proteoma é altamente complexo e dinâmico, refletindo o estado fisiológico e as diferentes etapas de diferenciação celular. Estima-se que existam mais de um milhão de tipos diferentes de proteínas presentes em células, tecidos e fluidos corporais, variando de acordo com as condições e momentos específicos.

A imagem mostra algumas das possíveis combinações de procedimentos realizados na proteômica.

Imagem: Barbosa, E. B., Vidotto, A., Polachini, G. M., Henrique, T., Marqui, A. B. T. de ., & Tajara, E. H.. (2012). Proteômica: metodologias e aplicações no estudo de doenças humanas. Revista Da Associação Médica Brasileira, 58(3), 366–375. https://doi.org/10.1590/S0104-42302012000300019. Acesso em: 12 maio 2024.

Referência Bibliográfica:

Rodwell VW, Bender DA, Botham KM, Kennelly PJ, Weil PA. Harper's Illustrated Biochemistry. 31st ed. New York: McGraw-Hill Education; 2018.

Região Enhancer

Os enhancers, também conhecidos como acentuadores, são segmentos de DNA que aumentam a afinidade da maquinaria de transcrição por um promotor específico. 

  Uma Região Enhancer é uma sequência de DNA que pode aumentar a taxa de transcrição de genes específicos. Essas regiões atuam a distâncias consideráveis do promotor do gene e podem estar localizadas tanto a montante quanto a jusante do gene alvo. Eles funcionam através da interação com fatores de transcrição e outras proteínas reguladoras, facilitando a montagem do complexo transcricional necessário para a expressão gênica eficiente.

  Alguns enhancers são seletivos para células específicas, regulados por proteínas tecido-específicas que se ligam a enhancers específicos, causando uma curvatura no DNA e facilitando o acesso das proteínas da maquinaria de transcrição ao promotor alvo. 

  Essas regiões desempenham um papel crucial no controle da expressão gênica durante o desenvolvimento, em resposta a estímulos ambientais e na diferenciação celular, contribuindo para determinar quais genes são ativados em diferentes tipos de células e em diferentes estágios do desenvolvimento.

Referência: WATSON, J. D. et al. Molecular Biology of the Gene. 7. ed. Pearson, 2013.

Região Silenciadora

  Uma região silenciadora do DNA refere-se a uma parte específica do genoma onde os genes são suprimidos ou inativados, mesmo que estejam presentes. Essa supressão da expressão gênica ocorre através de modificações epigenéticas, que são alterações químicas na estrutura do DNA ou em proteínas associadas ao DNA, sem alterar a sequência de nucleotídeos.

  As modificações epigenéticas mais comuns em regiões silenciadoras incluem a metilação do DNA e a modificação das histonas. A metilação do DNA envolve a adição de grupos metil (CH3) em locais específicos do DNA, o que pode interferir na capacidade da maquinaria celular de transcrever genes localizados nesses locais. Por outro lado, a modificação das histonas refere-se à alteração na estrutura das histonas, proteínas ao redor das quais o DNA se enrola no núcleo celular. Diferentes modificações nas histonas podem afetar como o DNA é acessível para a transcrição e, portanto, influenciar a expressão gênica.

  Além das modificações epigenéticas, fatores como proteínas de ligação ao DNA e RNAs não codificantes também podem contribuir para a formação e manutenção das regiões silenciadoras do DNA.

CRAIG, Jeffrey M.; WONG, Nicholas C. Epigenetics: A Reference Manual. Elsevier, 2020.

Região Terminadora

  A região terminadora é uma sequência específica de nucleotídeos localizada no DNA que sinaliza o término da transcrição de um gene. Ela desencadeia a dissociação da RNA polimerase, que é a enzima responsável por sintetizar o RNA mensageiro (mRNA) a partir do DNA. 

  A região terminadora geralmente contém elementos como sequências ricas em citosina e guanina seguidas por uma região de estrutura secundária formada por emparelhamento de bases, como um hairpin (grampo) de RNA. 

  Essa estrutura secundária é crucial para o reconhecimento pela RNA polimerase de que chegou ao fim do gene, permitindo que ela se separe do DNA e o mRNA seja liberado. 

  A precisão na terminação da transcrição é essencial para garantir que o mRNA seja completo e funcional na síntese de proteínas durante a tradução.

Watson, James D., et al. Biologia Molecular do Gene. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014.

Relógio Molecular

  O conceito de relógio molecular refere-se a um sistema intrínseco de cronometragem biológica que permite aos organismos ajustar suas atividades de acordo com o ciclo diário de 24 horas. Este sistema é fundamental para coordenar uma variedade de processos fisiológicos e comportamentais com os padrões ambientais de luz e escuridão.

  Os relógios moleculares são compostos por um conjunto complexo de proteínas e genes que interagem em ciclos regulares de feedback. Um exemplo comum é encontrado nos ritmos circadianos, que regulam a atividade de genes específicos em resposta aos sinais ambientais, principalmente a luz solar. Esses relógios são autônomos e persistem mesmo em condições isoladas de variações ambientais, indicando que sua operação depende de mecanismos internos.

  A regulação dos ritmos circadianos envolve processos de transcrição genética, onde certos genes "relógio" são expressos em padrões cíclicos. Esses genes codificam proteínas que se acumulam em níveis específicos ao longo do tempo e, eventualmente, retroagem para controlar sua própria expressão. Esses mecanismos garantem que os organismos possam prever e se adaptar regularmente às mudanças diárias em seu ambiente, otimizando funções biológicas como o metabolismo, a divisão celular, a atividade cerebral e o comportamento.

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2017). Biologia molecular da célula (6a ed.). Artmed.

São repetições de três nucleotídeos em tandem (um adjacente ao outro) que podem acontecer por todo o genoma humano e codificar vários aminoácidos. Em geral, os genes associados a essas repetições são selvagens polimórficos, ou seja, já possuem trincas repetidas em baixa quantidade na população normal. O prolongamento dessas repetições é instável (expansões repetidas instáveis) e, ao se expandir, pode levar a doenças (chamadas doenças de Antecipação) neurodegenerativas (mais de 12 confirmadas) como a doença de Huntington, a doença do X Frágil, a Distrofia Miotônica ou a Ataxia de Friedrerich. O aparecimento dessas doenças está relacionado com o fato de que essas repetições de nucleotídeos são hereditárias e podem se acumular a cada geração.

Referência do texto: Genética Médica Thompson Thompson 7Ed

A Replicação/Duplicação/Autoduplicação é o processo da duplicação da molécula de DNA. Esse processo ocorre durante a interfase (na fase S) do ciclo celular e nele as duas cadeias de nucleotídeos que formam o DNA inicial se separam (pela enzima Helicase que rompe as pontes de hidrogênio) e cada uma delas é pareada (DNA ligase) por uma nova cadeia complementar (DNA polimerase). A replicação do DNA é semiconservativa pois cada molécula de DNA produzida conserva um filamento da molécula de DNA original. Ou seja, a replicação da hélice dupla do DNA, resulta em duas moléculas filhas idênticas, cada uma é composta de uma fita dos pais e uma nova fita sintetizada.

O resgate de trissomias (ou monossomias) é um mecanismo celular ainda pouco esclarecido que, pelo pareamento de cromossomos, permite que a célula retorne à disomia (2 cromossomos). Um exemplo de trissomia é a do cromossomo 13/ síndrome de Patau (causada pela existência de um cromossomo 13 a mais, ou seja, três cromossomos 13) que causa graves problemas no cérebro, olhos, face e coração. O resgate trissômico refere-se à perda pós-zigótica de um cromossomo extra (um evento que torna a viável o desenvolvimento fetal). mas se o feto reter duas copias do cromossomo de um dos pais (ao invés de uma copia do pai e uma da mãe), o resultado é uma dissomia uniparental.

Referência do Texto: Genética Médica Thompson Thompson 7Ed

Vírus são parasitas intracelulares acelulares que podem ter como material genético DNA ou RNA.

Os Retrovírus são vírus com RNA (que pode ser + ou -), que possuem a enzima "transcriptase reversa" que possibilita a produção de DNA a partir do material genético composto por RNA, pelo processo chamado: Transcrição Reversa. Sendo que o processo habitual é a produção de RNA a partir do DNA pala Transcrição. Um exemplo de retrovírus é o HIV.

Proto-oncogenes são genes normais que possuem efeitos sobre a proliferação celular. Quando um proto-oncogene sofre uma mutação, ele pode ser ativado, dando origem a um oncogene, que é um gene que faz com que a célula se divida descontroladamente, podendo levar ao surgimento de tumores. Apenas uma única mutação em um alelo pode ser suficiente para ativar um oncogene. Essas mutações que ativam um oncogene podem ocorrer por vários caminhos, podendo ser altamente específicas, causando desregulação ou hiperatividade de uma proteína, e também eventos de amplificação gênica, que geram superabundância do RNAm codificado e do produto proteico.