RCG1002 - Genética - Fisioterapia e Terapia Ocupacional - 2024

A recombinação homóloga acontece entre moléculas de DNA cujos nucleotídeos são semelhantes, sendo comum em cromossomos homólogos e tendo a participação de enzimas recombinatórias. Essa recombinação é capaz de aumentar a diversidade genética e de reparar danos na molécula de DNA, conseguindo estabilizar o genoma. A recombinação homóloga funciona como um reparo de quebra de fitas duplas do DNA, sem perder as informações genéticas contidas nelas, além de permitir a troca de informações na meiose. 

Através da recombinação homóloga é possível acontecer a conversão gênica, pois a RH pode fazer uma transferência unilateral da informação genética, convertendo os alelos de um cromossomo homólogo na forma de alelo do outro cromossomo.

A recombinação homóloga inicia com a remoção das extremidades 5’ das fitas quebradas por uma nuclease; através de enzimas, a extremidade 3’ da fita quebrada se insere na fita de DNA homólogo que não está quebrada e procura por uma sequência complementar a ela, que será utilizada como molde. Assim, a fita invasora é alongada por um DNA-polimerase, sendo restaurada, e forma um pareamento de bases que une as duas fitas duplas de DNA. Por fim, é inserido um DNA adicional nas extremidades 3’ das duas fitas, resultado em duas fitas de DNA intactas.

A recombinação não homóloga acontece entre regiões do cromossomo que não são homólogas, ou seja, onde não há uma sequência de nucleotídeos semelhantes, sendo comum em cromossomos translocados. Sua função é promover o reparo de danos físicos na molécula de DNA através da junção das duas extremidades da fita de DNA, fazendo-o de modo aleatório. Na recombinação não homóloga é possível haver falhas no reparo do material genético devido à falta de uma fita molde para guiar a restauração da fita de DNA.

Essa forma de recombinação pode acarretar também em inversões, duplicações ou deleções no cromossomo e em mutações no DNA. 

A recorrência indica as chances de um indivíduo ser portador ou não de uma determinada condição genética hereditária. Assim, podem ser realizados diversos testes para verificar tal risco de recorrência, além do aconselhamento genético. É preciso analisar a natureza genética da doença e o heredograma familiar para que seja possível determinar o risco de uma condição se repetir dentro daquela família. Porém, o risco de recorrência é calculado e determinado em uma média, e em cada caso a recorrência pode ser maior ou menor que o estimado. 

A região codificadora de proteínas, também chamada de éxon, é formada por sequências curtas, com cerca de 120 nucleotídeos. Os éxons são partes importantes do DNA, pois são capazes de codificar as proteínas presentes no RNA mensageiro maduro, englobando as informações essenciais para a síntese do mesmo.

Os segmentos dessa região se unem e formam o RNA mensageiro, equivalente à etapa final da transcrição. Dessa forma, os éxons codificam aminoácidos, que se unem e formam uma proteína.

Região Enhancer 

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

  Essas regiões, chamadas "regiões enhancer", regulam a expressão gênica, podendo estar localizadas antes (upstream), depois (downstream) ou dentro do gene a ser transcrito. Podem também estar distantes dele por milhares de pares de base em qualquer fita do DNA. 

  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.

Região Silenciadora

A "região silenciadora" se refere a uma sequência de DNA que regula a expressão de genes nas células. Essas regiões podem desempenhar um papel importante no controle da atividade dos genes, determinando quando e onde um gene específico é ativado ou desativado. Eles são chamados de "silenciadores" porque podem silenciar a expressão de genes adjacentes quando estão presentes. Essas regiões são fundamentais para a regulação fina dos processos genéticos em organismos vivos.

Região Terminadora 

  A "região terminadora" é uma sequência de DNA que sinaliza o fim da transcrição de um gene. Durante a transcrição, o DNA é copiado para formar uma molécula de RNA mensageiro (mRNA). 

  A região terminadora fornece sinais específicos que indicam à enzima RNA polimerase onde parar a transcrição do gene. Isso garante que o mRNA seja produzido com precisão e que apenas a sequência necessária do gene seja copiada. A região terminadora é crucial para o funcionamento adequado dos processos de expressão gênica.

Relógio Molecular 

  O "relógio molecular" refere-se a um conceito que descreve a capacidade intrínseca dos organismos de medir o tempo usando processos biológicos. Isso geralmente envolve mudanças cíclicas e previsíveis em nível molecular que estão ligadas ao tempo. 

  Um exemplo comum é o ritmo circadiano, que regula os padrões de atividade e sono em muitos organismos, incluindo humanos. Esse relógio biológico interno é controlado por genes que são expressos em um ciclo regular ao longo do dia e da noite. Estudos sobre relógios moleculares ajudam a entender como os organismos sincronizam seus comportamentos e funções fisiológicas com o ciclo ambiental.

São repetições de três nucleotídeos em tandem (um adjacente ao outro) que podem acontecer por todo o genoma humano e codificar vários aminoácidos. O prolongamento dessas repetições é instável e, ao se expandir, pode levar a doenças (chamadas doenças de Antecipação) neurodegenerativas como a doença de Huntington ou a doença do X Frágil. O aparecimento dessas doenças está relacionado com o fato de que essas repetições de nucleotídeos são hereditárias e podem se acumular a cada geração.

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.

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.

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. Um exemplo de retrovírus é o HIV.

A ribose é um açúcar encontrado naturalmente em organismos vivos. Ela é uma pentose, o que significa que possui cinco átomos de carbono em sua estrutura molecular. A principal função da ribose está relacionada à sua participação na formação de moléculas essenciais para a vida, como o RNA e o ATP. No RNA, a ribose é um componente fundamental dos nucleotídeos, que são os blocos de construção do RNA. Ela forma a "espinha dorsal" do RNA, contribuindo para sua estrutura e estabilidade. No ATP, a ribose é combinada com adenina e três grupos fosfato para formar uma molécula de alta energia que funciona como a principal fonte de energia celular utilizada nas atividades metabólicas. Sua importância reside na sua contribuição para processos como a expressão genética, a produção de energia celular e o funcionamento adequado das células e tecidos.

        Organela citoplasmática composta de RNA ribossômico e proteínas, eles são encontrados tanto em células procarióticas quanto em células eucarióticas. Os ribossomos são compostos de muitas proteínas estruturais diferentes em associação com tipos especializados de RNA conhecidos como RNA ribossômicos (RNAr). Eles são responsáveis por sintetizar os polipeptídios com base nas sequências do RNA mensageiro e catalisar a ligação dos aminoácidos para formar uma cadeia polipeptídica durante a tradução. A função principal dos ribossomos é a síntese de proteínas por meio da tradução do mRNA. Durante esse processo, o ribossomo lê a sequência de nucleotídeos do mRNA e, com a ajuda de moléculas de RNA de transferência (tRNA) que transportam aminoácidos, monta a sequência correta de aminoácidos para formar uma cadeia polipeptídica. Esse polipeptídio eventualmente se dobra em uma proteína funcional. Em resumo, os ribossomos são estruturas cruciais para a vida celular, sendo responsáveis pela síntese de proteínas, regulação genética e resposta a condições ambientais.

  Ácido nucleico formado a partir de um molde de DNA, cada nucleotídeo de RNA é composto por uma base nitrogenada (adenina, guanina, citosina ou uracila), um açúcar ribose e um grupo fosfato. Outra característica é que o RNA, na maioria dos organismos, existe como uma molécula de fita única. Existem 4 tipos de RNA, o RNA Mensageiro (mRNA), RNA Transportador (tRNA), RNA Ribossômico (rRNA) e o RNA Interferente (siRNA, miRNA). Cada tipo e responsável em realizar determinadas funções, ou seja, o RNA como um todo desempenha diversos papéis, por exemplo na expressão genética, no transporte de informações genéticas e na regulação de processos biológicos. Com isso, o RNA é uma molécula versátil e essencial para a vida desempenhando diversas funções que são fundamentais para o funcionamento e a regulação das células. Ele é vital para a transmissão e a expressão da informação genética, a síntese de proteínas e a regulação dos processos celulares.

   O RNA de interferência (RNAi) é um processo biológico pelo qual moléculas de RNA de cadeia dupla (dsRNA) desencadeiam a degradação seletiva de RNAs mensageiros específicos (mRNAs), interferindo na tradução de proteínas e regulando assim a expressão gênica. Dentre suas funções, observa-se a regulação da expressão Gênica (O RNAi regula a expressão gênica ao degradar mRNAs específicos, impedindo a tradução desses genes em proteínas), defesa antiviral, desenvolvimento embriônico (O RNAi controla os processos como a diferenciação celular), manutenção genômica (O RNAi também participa na manutenção da estabilidade genômica, protegendo contra a ativação de elementos genéticos móveis e a ocorrência de rearranjos genéticos indesejados).

O RNA guia (RNAg) é uma sequência curta de RNA sintético complementar à sequência de um determinado trecho de DNA, sendo uma molécula que desempenha um papel importante na regulação da expressão gênica. Nesse processo, o RNA guia tem a função de direcionar proteínas específicas para locais específicos no genoma, sendo também utilizado em técnicas de edição de genes, como a CRISPR-Cas9, por exemplo.

O RNA mensageiro (RNAm) é uma molécula de RNA sintetizada a partir de uma cadeia molde do DNA, pelo processo de transcrição. Uma vez formado, o RNA mensageiro contém informações para a produção de proteínas, e tem como principal função transportar essas informações e orientar a síntese proteica nas células, através das sequências de ácidos nucleicos que indicam os aminoácidos para compor uma proteína.

Um RNA não codificante (ncRNA) é uma molécula de RNA funcional que não contém instruções para a produção de uma proteína, e não passa pelo processo de tradução. Assim, esse RNA não é traduzido em nenhuma proteína, no entanto, realiza funções vitais na célula. Logo ao término da transcrição, esse RNA já passa a ter atividade na célula, exercendo funções como a organização da expressão dos genes. Alguns exemplos de RNA não codificante são o RNA ribossômico, RNA transportador, e micro RNA.

A RNA polimerase é uma enzima que transcreve DNA em RNA. Ou seja, a partir de um molde de DNA, a RNA polimerase tem a função de construir uma nova molécula de RNA através do pareamento de bases nitrogenadas (Adenina, Timina, Guanina e Citosina se ligando a Uracila, Adenina, Citosina e Timina).

  O rRNA é o principal constituinte dos ribossomos que são estruturas importantes para a síntese proteica. Existem diversos tipos, sendo três deles, 5,8S, 18S e 28S, codificados pelo gene 45S que se localiza no nucléolo, um aglomerado de macromoléculas localizado no núcleo; existe ainda o rRNA tipo 5S que não é produzido pelo nucléolo mas que migra até ele para se agregar aos demais. 

  Para a a formação das subunidades ribossômicas, proteínas que foram sintetizadas no citoplasma passam pelos complexos poros-nucleares para se unirem ao rRNA; por fim, as subunidades (de 60S e 40S) migram para o citosol onde se unem e formam o ribossomo maduro de 80S.