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

  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.

  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

O RNA guia (RNAg) é uma molécula de RNA que atua como um guia para direcionar a proteína Cas9 em sistemas de edição genética, como a CRISPR-Cas9. O RNA guia contém uma sequência complementar ao DNA alvo que se deseja modificar, permitindo que a proteína Cas9 reconheça e corte o local específico no genoma, modificando o material genetico. Assim, o RNA guia desempenha um papel fundamental na precisão e eficácia da edição genética.

Referências:

- Jinek M, et al. A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity. Science. 2012;337(6096):816-21.

- Doudna JA, Charpentier E. The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9. Science. 2014;346(6213):1258096.

Referência da imagem:

- CRISPR–Cas9 Structures and Mechanisms - https://doi.org/10.1146/annurev-biophys-062215-010822

O RNA mensageiro (mRNA) é uma molécula de RNA que atua como um intermediário na síntese de proteínas, transportando as informações genéticas do DNA para os ribossomos, onde ocorre a tradução em proteínas específicas. Sua estrutura é composta por uma sequência de nucleotídeos que corresponde a um gene específico. O mRNA desempenha um papel fundamental na expressão gênica e na regulação da síntese proteica nas células.

Referências:

- Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 4th edition. New York: Garland Science; 2002. Section 6.3, Messenger RNA Carries Information from DNA to the Ribosome.

- Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. Molecular Cell Biology. 4th edition. New York: W. H. Freeman; 2000. Section 7.2, Transcription Produces RNA Molecules from Gene Sequences.

Referência da imagem:

- Livro: Thompson e Thompson 2016 - Capítulo 3: "O Genôma Humano: Estrutura e Função Gênicas"