Genética

Genoma e DNA genômico

A continuidade da vida de uma célula para outra tem sua base na reprodução das células por meio do ciclo celular. O ciclo celular é uma sequência ordenada de eventos na vida de uma célula a partir da divisão de uma única célula parental para produzir duas novas células-filhas, para a subsequente divisão dessas células-filhas. Os mecanismos envolvidos no ciclo celular são altamente conservados em eucariotos. Organismos tão diversos quanto protistas, plantas e animais empregam passos semelhantes.

DNA genômico

Antes de discutir os passos que uma célula se compromete a reproduzir, é necessário um entendimento mais profundo da estrutura e função da informação genética de uma célula. Complemento completo de uma célula de DNA é chamado seu genoma.

Nos procariotos, o genoma é composto de uma única molécula de DNA de fita dupla na forma de um loop ou círculo. A região da célula que contém esse material genético é chamada de nucleoide. Alguns procariontes também possuem pequenos laços de DNA chamados plasmídeos que não são essenciais para o crescimento normal.

Em eucariotos, o genoma compreende várias moléculas de DNA linear de fita dupla ( Figura ) ligadas a proteínas para formar complexos denominados cromossomos. Cada espécie de eucariota tem um número característico de cromossomos nos núcleos de suas células.

As células do corpo humano (células somáticas) possuem 46 cromossomos. Uma célula somática contém dois conjuntos correspondentes de cromossomos, uma configuração conhecida como diploide . A letra n é usada para representar um único conjunto de cromossomos; portanto, um organismo diploide é designado 2 n .

As células humanas que contêm um conjunto de 23 cromossomos são chamadas de gametas ou células sexuais; esses óvulos e espermatozoides são designados n ou haploides .

Os cromossomos de uma fêmea humana são mostrados em um núcleo, espalhados fora do núcleo e organizados em ordem numérica, de 1 a 22 seguido de X. Cada cromossomo é corado de uma cor diferente.
Existem 23 pares de cromossomos homólogos em uma célula somática humana feminina. Esses cromossomos são vistos dentro do núcleo (topo), removidos de uma célula na mitose (direita) e organizados de acordo com o comprimento (à esquerda) em um arranjo chamado cariótipo. Nesta imagem, os cromossomos foram expostos a manchas fluorescentes para distingui-los. (crédito: “718 Bot” / Wikimedia Commons, Pesquisa Nacional sobre o Genoma Humano)

Os pares combinados de cromossomos em um organismo diploide são chamados de cromossomos homólogos . Os cromossomos homólogos têm o mesmo comprimento e possuem segmentos específicos de nucleotídeos chamados genes , exatamente na mesma localização ou locus .

Os genes, as unidades funcionais dos cromossomos, determinam características específicas codificando proteínas específicas. Traços são as diferentes formas de uma característica. Por exemplo, a forma dos lóbulos das orelhas é uma característica com características de livre ou anexado.

Cada cópia do par homólogo de cromossomos se origina de um pai diferente; portanto, as cópias de cada um dos genes em si podem não ser idênticas. A variação de indivíduos dentro de uma espécie é causada pela combinação específica dos genes herdados de ambos os pais.

Por exemplo, existem três sequências genéticas possíveis no cromossomo humano que codificam o tipo sanguíneo: seqüência A, seqüência B e seqüência O. Como todas as células humanas diploides têm duas cópias do cromossomo que determina o tipo sanguíneo, o tipo sanguíneo traço) é determinado pelo qual duas versões do gene marcador são herdadas. É possível ter duas cópias da mesma sequência genética, uma em cada cromossomo homólogo (por exemplo, AA, BB ou OO), ou duas sequências diferentes, como AB.

Pequenas variações em características como as do tipo sanguíneo, cor dos olhos e altura contribuem para a variação natural encontrada dentro de uma espécie. Os cromossomos sexuais, X e Y, são a única exceção à regra dos cromossomos homólogos; Além de uma pequena quantidade de homologia necessária para produzir gametas de forma confiável, os genes encontrados nos cromossomos X e Y não são os mesmos.

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Resumo

Os procariontes possuem um cromossomo de alça única, enquanto os eucariotos possuem múltiplos cromossomos lineares circundados por uma membrana nuclear. Células somáticas humanas têm 46 cromossomos consistindo de dois conjuntos de 22 cromossomos homólogos e um par de cromossomos sexuais não homólogos.

Este é o estado 2 n ou diploide. Os gametas humanos têm 23 cromossomos ou um conjunto completo de cromossomos. Este é o ou haploide. Os genes são segmentos de DNA que codificam uma proteína específica ou molécula de RNA. As características de um organismo são determinadas em grande parte pelos genes herdados de cada pai, mas também pelo ambiente que eles experimentam. Os genes são expressos como características do organismo e cada característica pode ter diferentes variantes chamadas características que são causadas por diferenças na sequência de DNA de um gene.

Glossário

diploide
descreve uma célula, núcleo ou organismo contendo dois conjuntos de cromossomos (2 n )
gameta
uma célula reprodutiva haplóide ou célula sexual (espermatozóide ou óvulo)
gene
a unidade física e funcional da hereditariedade; uma seqüência de DNA que codifica uma molécula específica de peptídeo ou RNA
genoma
todo o complemento genético (DNA) de um organismo
haplóide
descreve uma célula, núcleo ou organismo contendo um conjunto de cromossomos ( n )
cromossomos homólogos
cromossomos do mesmo comprimento com genes na mesma localização; organismos diplóides têm pares de cromossomos homólogos, e os membros de cada par vêm de diferentes pais
locus
a posição de um gene em um cromossomo

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