RCG1002 - Genética - Fisioterapia e Terapia Ocupacional - 2024

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).

  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 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. 

Texto 7 – Organização do Núcleo interfásico: 5. O nucléolo e o processamento do RNA ribossômico | e-Disciplinas. Disponível em: <https://edisciplinas.usp.br/mod/book/view.php?id=2433773&chapterid=19678>. 

Imagem da síntese de rRNA. , [s.d.]. Disponível em: <https://edisciplinas.usp.br/mod/book/view.php?id=2433773&chapterid=19678>. Acesso em: 7 maio. 2024

NUSSBAUM, R. Thompson & Thompson Genética Médica. London: Elsevier Health Sciences Brazil, 2008.

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.

  É a molécula de RNA responsável por transportar os aminoácidos que estão livres no citoplasma até os ribossomos para que eles passem a compor a cadeia polipeptídica que está sendo sintetizada. Apresenta especificidade, ou seja um certo tRNA pode transportar apenas um tipo de aminoácido, isso se dá por ele apresentar um anticódon - sequência de três bases complementar a um códon específico do mRNA - em uma de suas extremidades; funcionando portanto como um elo entre os aminoácidos e os códons.

NUSSBAUM, R. Thompson & Thompson Genética Médica. London: Elsevier Health Sciences Brazil, 2008. 

tRNA. Disponível em: <https://labs.icb.ufmg.br/lbcd/grupo6/aminoacil.html>. 

Imagem do tRNA. , [s.d.]. Disponível em: <https://www.researchgate.net/figure/Basic-structure-and-function-of-tRNA-a-Cloverleaf-structure-of-tRNA-with_fig1_364972867>. Acesso em: 6 maio. 2024

  A segregação vem sendo estudada desde os princípios da genética, Gregor Mendel - considerado o pai dessa área - estudava ervilhas, seus fenótipos e seus cruzamentos, e, em certos momentos, seus resultados pararam de fazer sentido, foi quando ele desenvolveu as suas leis, sendo uma delas a Lei da Segregação Independente. 

  Ainda que os genes não tivessem sidos descobertos nesse período, Mendel conceitua os “caracteres hereditários” que (de acordo com a já citada lei) funcionam desta forma: cada progenitor tem dois caracteres e transmitirá apenas um para os seus descentes, qual caracter será transmitido é algo completamente aleatório, independente. 

A lei da variação independente (artigo). Disponível em: <https://pt.khanacademy.org/science/ap-biology/heredity/mendelian-genetics-ap/a/the-law-of-independent-assortment>.  Acesso em: 7 maio. 2024.

Imagem da segregação das ervilhas . , [s.d.]. Disponível em: <https://pt.khanacademy.org/science/ap-biology/heredity/mendelian-genetics-ap/a/the-law-of-segregation>. Acesso em: 7 maio. 2024

  A seleção natural é um dos conceitos mais importantes dentro da biologia e foi teorizada por Charles Darwin juntamente de Alfred Russel Wallace; existem três tipos e a direcional é a mais comum dentro do processo evolutivo, ela consiste em quando um (e apenas um) do fenótipos extremos é favorecido, a consequência disso é que após um certo tempo, não haverá muita variação dentro daquela população, contanto que a configuração de fatores externos e internos aos organismos não mudem.

  Um exemplo dela são as mutações em bactérias que as tornam resistentes a antibióticos, em uma população que está dentro de uma pessoa que faz uso do medicamento, aquelas que não apresentam a mutação não sobrevivem, enquanto aquelas que apresentam a mutação acabam sobrevivendo, ou seja acabam sendo selecionadas pelo meio se tornando, portanto, predominantes. 

CAVALCANTE, Nayro Silva Noronha. Otimização topológica de treliças planas utilizando o método da seleção direcional progressiva. 2023. 128 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2022

Imagem Darwin e Wallace . , [s.d.]. Disponível em: <http://www.ibamendes.com/2010/05/charles-darwin-alfred-wallace-e-selecao.html>. Acesso em: 7 maio. 2024

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.