RCG1002 - Genética - Fisioterapia e Terapia Ocupacional - 2024

A Seleção Natural pode ser cientificamente testada em todos esses campos, podendo ser considerada uma das mais poderosas ideias em todas as áreas da ciência, e é a única teoria que pode ser considerada como unificadora da área de Biologia. A Seleção Natural é um dos principais fatores evolutivos e representa um grande legado de Charles Darwin. Darwin e Wallace perceberam que nem todos os membros de uma população necessariamente têm a mesma chance de sobreviver e se reproduzir. Em função de pequenas variações fenotípicas, alguns indivíduos são mais bem adaptados ao seu ambiente do que os outros. Os indivíduos mais bem adaptados são mais "aptos" e tendem a sobreviver e se reproduzir, passando parte de suas características para a próxima geração com maior frequência. Fitness (aptidão) é uma medida comparativa da capacidade de um indivíduo sobreviver e se reproduzir. Aqueles com a maior aptidão têm mais chances de sobreviver e se reproduzir, o que resulta numa maior contribuição para o patrimônio genético da próxima geração. A seleção natural é o processo de sobrevivência e reprodução diferencial entre os indivíduos de uma população que inevitavelmente leva a mudanças na composição genética populacional ao longo do tempo.

Bibliografia : Artigo científico - https://cesad.ufs.br/ORBI/public/uploadCatalago/08592502092013Evolucao_Aula_4.pdf

Uma Sequência Alu é uma porção curta de DNA, originalmente caracterizada pela acção da endonuclease de restrição Alu. Sequências Alu de diferentes tipos ocorrem em grandes quantidades nos genomas de primatas. Sequências Alu (nome dado para a enzima de clivagem Alu I da endonuclease de restrição) é o elemento de repetição entremeado mais altamente repetido em humanos (mais de um milhão de cópias). É derivado do componente 7SL RNA da partícula de reconhecimento de sinal e contém um promotor da RNA polimerase III. A transposição desse elemento para regiões codificadoras e reguladoras de genes é responsável por muitas doenças herdáveis.

Bibliografia : https://decs.bvsalud.org/ths/resource/?id=33905#Tree_Structures e  Evolutionary history of 7SL RNA-derived SINEs in Supraprimates.

Bibliografia : Oxford reference

O sequenciamento de DNA refere-se à técnica laboratorial geral para determinar a sequência exata de nucleotídeos, ou bases, em uma molécula de DNA. A sequência das bases (muitas vezes referidas pelas primeiras letras dos seus nomes químicos: A, T, C e G) codifica a informação biológica que as células utilizam para se desenvolver e operar. Estabelecer a sequência do DNA é fundamental para compreender a função dos genes e de outras partes do genoma. Existem agora vários métodos diferentes disponíveis para sequenciação de DNA, cada um com as suas próprias características, e o desenvolvimento de métodos adicionais representa uma área ativa de investigação genômica.

Bibliografia : National Human Genome Research Institute

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.

·       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)