exame 1 Flashcards
Diferença entre polimorfismo e mutação
O polimorfismo está presente em mais de 1% da população, a mutação está presente em menos de 1%.
STR’s
- short tandem repeats
- sequências pequenas (2-5bp) repetidas um certo número de vezes
- alelos têm diferente número de repetições
- cria uma impressão digital genética de um indivíduo
Previsão dos efeitos de uma mutação
- sequência codificante ou não codificante
- deleção ou inserção de 1 ou 2 nucleótidos - mudança do quadro de leitura, provável STOP prematuro (proteína inexistente ou truncada)
- deleção ou inserção de múltiplos de 3 - proteína com mais ou menos aminoácidos, pode alterar ou não a função
- substituição (nonsense, miscense ou silent)
- locais de splicing
Splicing Críptico
- surge por mutação
- sequência normalmente não utilizada
- surgem antes ou depois do splicing normal, incluíndo intrões ou excluindo exões.
- alteração do mRNA e da proteína.
Transposões
- elementos genéticos móveis
- segmentos de DNA com a capacidade de se movimentarem no genoma da célula, por mecanismo de “cut and paste” ou por retrotransposição.
Proteínas ribossomais
- síntese no citosol
- maturação no núcleo nos nucléolos (associação a RNAribossomal)
- citoplasma onde formam ribossomas
Radioterapia em cancro
- radiação ionizante lesa o DNA
- ativa proteínas p53 que atua como fator de transcrição da p21
- inibe complexos S-CDK e pára o ciclo celular (antes da fase S)
- em lesões irreparáveis a p53 desencadeia apoptose (libertação do citocromo c e ativação das caspases)
(resistência à radioterapia pode ser detectada pela sequenciação do p53 e outros genes da resposta apoptótica)
Caudas das histonas
- aminoácidos com carga positiva, atraem o DNA (negativo) e permitem compactação da cromatina (menos acesso a DNA)
- HAT’s acetilam a lisina - cauda fica com carga neutra, perde atração ao DNA, descompactação (mais acesso a DNA)
- Podem ser modificadas por fosfato ou metilo - recrutam seletivamente fatores de transcrição
Inativação do cromossoma X
- durante embriogénese (10ºdia)
- aleatório
- mediado pelo gene XIST que origina um RNA não codificante que leva à metilação de cromossoma X. Este cromossoma é depois compactado com histonas até originar o corpo/corpúsculo de Barr
Genoma
- totalidade de material genético celular em DNA
- 6,4x10^9 bp
Exoma
- totalidade dos exões do DNA
- 1% do genoma (6,4x10^7)
Erros: transcriptase reversa vs. DNA polimerase
- transcriptase reversa comete mais erros
- maior taxa de mutações do vírus (vantagem evolutiva pode criar resistência a fármacos)
- não percebe a incorporação do AZT no lugar da timina (pode ser usado não afeta DNA).
Importação nuclear
- proteínas marcadas por sinal nuclear (lisinas e argininas)
- proteínas mantêm a conformação
- recetor de importação no citosol
Importação mitocondrial
- proteínas marcadas por sinal mitocondrial
- recetor transmembranar na mitocôndria
- passagem para o lúmen
- linearização da proteína (chaperoninas)
Peroxissomas
- degradação de substâncias tóxicas
- beta-oxidação
- síntese de fosfolípidos
Internalização de LDL
- ligação da LDL ao recetor membrana
- formação de vesícula revestido de clatrina
- formação de endossoma
- perda da clatrina e reciclagem do endossoma
- fusão do endossoma com lisossoma
- digestão
Origem célula cancerosa
- mais de uma mutação (os processos celulares são controlados por muitos fatores, são redundantes)
iPSC
- células estaminais pluripotentes induzidas
- derivam se células somáticas adultas
- tornam-se pluripotentes por indução da expressão de 4 fatores de transcrição, fatores de Yamanaka.
Enzimas específicas da recompilação BCR e TCR
- RAG e TdT
Estadios dos linfócitos B
- pró-B (medula)
- pré-B (medula)
- B imaturo (medula)
- B maturo (tecidos periféricos)
Enzima da agamaglobulinémia
BTK (tirosina cinase)
Hipermutação Somática
Diversificação das sequências variáveis do BCR na periferia. Mudança na afinidade, mantendo-se a especificidade.
Estadios de células T no timo
1º - duplamente negativo
2º - duplamente positivo
3º - singularmente positivo
Marcadores dos linfócitos
CD4 (auxiliares)
CD8 (citotóxicos)
CD3 (todos)
Tratamento para NUDE
Transplante de Timo
Tratamento SCID associado ao X
Transplante da Medula Óssea
PDGF
- Plaquet Derived Growing Factor
- Libertado quando são formados coágulos
- Estimula células do tecido lesado a crescer e multiplicarem-se, migrarem
- permite neovascularização
- Ativa proteínas Ras e MAP cinases, que permitem expressão de genes de proliferação
- quando descontrolado pode estimular cancro
Vesículas
- formadas por fosfolípidos que têm tendência a formar micelas (efeito entrópico, diminui a energia)
- clatrinas presentes na membrana. Atraem-se entre si, agregando e juntando-se à adaptina obrigando a um forma redonda
Tráfego em microtúbulos
- microtúbulos têm polaridade (da tubulina)
- transporte por proteínas motoras para os polos (DINEÍNAS e CINESINAS)
Dineínas
proteínas motoras que se deslocam para o polo negativo, ao longo dos microtúbulos
Cinesinas
proteínas motoras que se deslocam para o polo positivo, ao longo dos microtúbulos
Transporte Núcleo-Citoplasma
- núcleo para citoplasma: mRNA (cap+poli-A) e RNA’s não codificantes
- citoplasma núcleo: proteínas
miRNA
- pequenos RNA’s não codificantes.
- inibem a expressão genica
- reconhecidos pelas proteínas que formam o complexo RISC (RNA-induced silence complex)
- ligam-se à UTR 3’ de um mRNA, dimuindo a tradução e levando à degradação
- regulação independente presente em todas as células
Terapia Genética
- correção de um erro genético/mutação responsável por um fenótipo patológico
- substituição do alelo mutado por um não mudado através de um vetor genético
- o vetor pode integrar o alelo (retrovírus) ou garantir a sua expressão (adenovírus)
Telomerase
- tipo de transcriptase reversa (que é um tipo de DNA polimerase).
- tem na sua constituição uma sequência de RNA que é molde de sequências de DNA repetitivas não codificantes
- ficam na extremidade 3’ dos cromossomas
- manutenção do comprimento dos telómeros, ao longo dos ciclos
- necessários para a primase poder adicionar um primer, e existir replicação da parte codificante inicial da cadeia lagging
- permite não perder informação
Telomerase e Cancro
- quase sempre reativada.
- células nunca ficam com telómeros curtos, nunca param de replicar - imortais
Células T - fase duplamente negativa
- síntese de uma cadeia do TCR, formação de um complexo pré-TCR
Células T - fase duplamente positiva
- síntese da outra cadeia do TCR, já existe o complexo propriamente dito
IL-7
- interleucina-7
- fornece sinais de sobrevivência e diferenciação ou proliferação a precursores das células T
Mutações DNA mitocondrial vs. DNA nuclear
- DNA mitocondrial 100x mais mutações
- polimerase gama (mtDNA) com maior taxa de erro
- ambiente rico em espécies reativas do oxigénio (cadeia respiratória)
- mecanismos de reparação menos eficientes
(não se encontra associados a histonas e então está mais sujeito a danos, as mitocôndrias replicam-se mais frequentemente e independentemente do núcleo)
Fragmentação do invólucro nuclear
- permite a distribuição dos cromatídeos irmãos
- deve-se à fosforilação das lâminas nucleares
- na telofase, a ciclina é marcada pela ubiquitina, desativando o complexo M-CDK.
- dá-se a desfosforilação e a reconstrução do invólucro
Fatores de incidência de erros de uma célula cancerosa
- maior taxa replicativa
- apoptose comprometida
- maior sobrevivência
- disfunção nos mecanismos de reparação do DNA
BRACA 1 e BRACA 2
- genes que codificam as proteínas BRACA 1 e 2 responsáveis pela reparação homóloga da dupla cadeia
- BRACA 1 é checkpoint na fase S e G2
- oncorrepressores
Chaperoninas
- proteínas responsáveis por conferir às chaperoninas a sua estrutura tridimensional, após a sua síntese ou após a sua linearização para a entrada em estruturas
Imprinting
- leva à expressão monoalélica (determina fenótipos)
- processo não aleatório na gametogénese
- silencia alelos por metilação dos mesmos
Proto-oncogene
- gene responsável pela proliferação celular
- estimula a proliferação ou inibe a apontoes
- podem ser alterados para oncogenes, contribuindo para a formação de tumores e cancros
Origem de um oncogene
- duplicação (hiper- expressão de proteína)
- alteração de nucleótidos (síntese de proteína hiperativa)
- translocação (hiper-expressão)
Intrões
- sequências não codificantes
- sofrem pouca conservação e muitas alterações (menos relacionados com o fenótipo, sofrem uma pressão menor da seleção natural)
- o seu número e tamanho é maior quanto maior a complexidade do ser vivo
Reprodução Sexuada
- crossing over
- segregação aleatória de apelos
- fecundação
- seleção natural atua sobre o fenótipo, eliminado apelos deletérios
Extremidades da proteína em relação ao retículo
- amina: dentro, no lúmen
- carboxilo: fora, no citosol
Vantagens da Apoptose
- não prejudica as células vizinhas porque não há libertação do conteúdo celular
- impede proliferação exagerada de células
- equilibra proliferação e morte
- no desenvolvimento humano permite a formação de estruturas
- elimina células com DNA irreparável
- combate proliferação viral
Número de mitocôndrias numa célula
1000-2000
SNP’s
- single nucleotide polymorphism
- variações de 1 só nucleótido
- representadas em mais de 1% da população
Sir John Gurdon
- clonagem de rã
- demonstração que é possível gerar um organismo completo a partir de um núcleo de uma célula somática e de um oócito anucleado.
- todas as células têm todo o DNA
Shinya Yamanaka
células diferenciadas podem ser desdiferenciadas através de 4 fatores de transcrição, o “cocktail de Yamanaka”
UTR’s
- untranslated regions
- 5’: do cap até ao codão de iniciação
- 3’: do codão de terminação até à poli-A
Sinais internos para a Apoptose
- p53 detecta lesão no DNA, induz transcrição de p21, abrem-se os canais do citocromo C, que ativa as caspases
Sinais externos para a apoptose
- “sinais de morte” ligam-se aos receptores membranares, ativando a cascata das caspases.
Estrutura Cromatina
- heterocramatina - impede transcrição
- cromatina menos condensada - permite transcrição
BCR
- a sua presença define uma célula B
- recetor membranar que reconhece antigénios
pré-BCR
- recetor membranar que fornece sinais de sobrevivência e diferenciação a precursoras das células B
pTa
proteína que se associa à cadeia beta do TCR, para o estabilizar até que haja expressão da cadeia alfa do TCR
RAG
- endonuclease que catalisa a recombinação somática (rearranjos VDJ) em TCR e BCR
Proteínas motoras do citoesqueleto
- Dineínas
- Citocinas
- Miosinas
Miosinas
- deslocam-se ao longo dos microfilamentos
- deslocam-se para a extremidade positiva
- permitem a atividade contrátil das células
Stress oxidativo
- deve-se à fosforilação oxidativa
- formação de espécies reativas de oxigénio
- provoca danos no DNA nuclear
- desencadeia p53, p21, libertação do citocromo c, caspases e apoptose
Mutações num intrão
- relacionadas com o processo de splicing
- 3 sequências de consenso: extremidades 5’, 3’ e ponto de junção
- sequências de consenso mutadas podem interromper o splicing - não há migração de mRNA para o núcleo
- introdução intrónica no mRNA: diferente quadro de leitura ou codão STOP prematuro
Esteróides
- derivadas do colesterol, atravessam a membrana
- ligam-se às HAT, que acetilam histonas, descompactando DNA
Anemia Falciforme
- doença autonómica recessiva
- mutação no gene da betaglobina
- substituição de ácido glutâmico por valina
Células Pró-B
- início dos rearranjos VDJ da cadeia pesada
Células Pré-B
- Início da sinalização intracelular via BTK
Células B
- hipermutação somática
- mudança de classe das imunoglobulinas
Formação do invólucro nuclear
- degradação das M-Ciclinas
- inativação do M-CDK
- desfosforilação das lâminas nucleares
- formação do invólucro nuclear
Desvantagens Congelamento Células Estaminais Umbilicais
- não é comparticipado
- eficácia não comprovada face a outras terapêuticas
- conservação provisória
- pouca quantidade para um transplante 100% autólogo
- as células podem já ter predisposição para a doença
- dispendioso
Fibrose Cística
- autossómica recessiva
- elevada frequência em Portugal
- mutação na CFTR, transporte dos iões de cloro
- acumulação de cloro nas células
- entrada de água nas células
- acumulação de muco espesso, microorganismos, infeções respiratórias
- acumulação de suco pancreático nos ductos pancreáticos
- Absorção de vitaminas deficiente
Vias de degradação de proteínas
- Lisossomas (proteínas extracelulares)
- Proteossomas (citosólicas marcadas por ubiquitina)
- Caspases (apoptose)
Etapas do processamento
- Capping ( guanina metilada na extremidade 5’)
- Poliadenilação (cadeia com várias adeninas à extremidade 3’)
- Splicing (remoção dos intrões)
Cancro é hereditário?
- Não, apenas mutações na linha germinativa são hereditárias
- predisposição é hereditária, mas não imperativa (cólon associado a FAP, BRACA)
Vantagens Cascata de Sinalização
- proteína extracelular pode ter efeito intra-nuclear
- amplifica o sinal
- oferece oportunidades de regulação
- permite convergência de informação nos mesmos processos
Forças intracelulares
- movimento de organelos/vesículas (miosina I cabeça globular na actina, cauda na carga)
- movimento da célula (miosinas II ligam-se pela cauda, cabeças globulares deslocam se em direções opostas nos filamentos de actina)
Etapas maturação células T
- precursores T: ausência de marcadores, necessidade de sinais da IL-7
- pré-T: cadeia B + pTCRalfa, só posteriormente cadeia alfa
FOXN1
gene responsável pelo desenvolvimento dos epitélios
a sua mutação causa ausência do timo e de pelo - NUDE-SCID
Tratamento Doença de Gaucher
- deficiência na glucocerebrosidase, que degrada membranas
- lissossomas aumentam nos macrófagos
- acumulação no fígado e baço
- administração da enzima via endovenosa
- obtida e purificada de linhas celulares eucariotas
- é internalizada porque há recetores da manose-6-fosfato na membrana plasmática
Desagregação lâmina nuclear, mitose vs. apoptose
mitose: fosforilação pelo M-CDK, reversível, desfosforilação pela fosfatase.
apoptose: fosforilada, clivagem por caspases
Enzimas de restrição
bactérias: clivam ligações fosfodiéster em DNA exógeno (sistema imunitário primitivo)
laboratório: clivar em locais específicos para formar extremidades cegas/coesivas úteis na engenharia de DNA recombinante
Origem de replicação
local do DNA preferencial para a ação das helicases, onde se há a primeira separação e início da replicação. há maior concentração de AT (2 pontes de hidrogénio)
Importância clínica do miRNA
- variação da expressão de miRNA, varia e expressão dos genes (inversamente proporcional)
- atuam como oncogenes
- marcadores de diagnóstico/prognóstico de doenças
centrossomas
- par de centríolos + tubulina gama
- centro organizador de microtúbulos, de onde parte a extremidade negativa
- formam fuso mitótico
Doenças mitocondriais
- afetam funcionamento mitocondrial
- mutação na mtDNA ou no DNA nuclear
- mtDNA: herança materna dependente da carga
- nDNA: herança autossómica ou ligada ao X
AID
- enzima que causa mutações na região variável das imunoglobulinas (hipermutação somática) ou que que catalisa a mudança de classe.
BLK
- enzima que traduz sinais do complexo pré-BCR
FOXN1
- fator de descrição essencial ao desenvolvimento de epitélios
TdT
- transferase que insere nucleótidos aleatórios nos rearranjos génicos VDJ
Diversidade das imunoglobulinas
- 2 cadeias com região variável
- região variável codificada por segmentos VDJ recompilados somaticamente
- ação da TdT, adiciona nucleótidos aleatoriamente
Síndrome de Omenn
- mutações nos RAG, impedindo a recombinação somática
- afeta linfócitos B e T
Agamaglobulinémia
- mutações no BTK, essencial à tradução de sinais do pré-BCR
- afeta linfócitos B
Síndrome de Hiper IgM
- mutações no Aid, impede a mudança de classe das imunoglobulinas
- afeta linfócitos B
Clonagem
Génese de células com o mesmo património genético que outra pré-existente, a partir de um núcleo de célula somática e um oócito anucleado, originando um embrião.
Clonagem reprodutiva
O embrião obtido por clonagem é implantado num útero
Clonagem terapêutica
As células do botão embrionário são postas em cultura e amplificadas, de seguida induzidas a diferenciarem-se em diferentes tecidos.
Retrotransposões
- segmentos de DNA não codificante com capacidade de se inserirem noutros locais do DNA
- têm de ser transcritos em DNA, retrotranscritos pela transcriptase reversa em DNA e inseridos num local diferente do genoma.
Teste genético preditivo
- análise de DNA onde se estudam genes associados à predisposição genética para uma doença de hereditariedade complexa e início geralmente em adulto
- Avalia susceptibilidade para essa doença
- Previsões nunca certezas
- ex: BRCA1
Hipercolesterolémia Familiar
- mutação nos recetores de LDL, que transportam colesterol no sangue
- impede a captação das LDL (ou na camada externa, impedindo a ligação, ou interna, impedindo a endocitose).
- não é inibida a síntese de colesterol
- aumento dos níveis de colesterol no sangue
Homebox
Fatores de transcrição que controlam a expressão de determinados genes, permitem a diferenciação funcional e estrutural de diferentes orgão e tecidos.
Splicing alternativo
- remoção de diferentes intrões, associando exões diferentes
- recurso a diferentes locais de reconhecimento e diferentes proteínas auxiliares
- um único pré-mRNA ontem vários m-RNA’s
Genoma mitocondrial
- molécula de DNA pequena e circular
- independente do DNA nuclear
- codifica RNA’s e proteínas
- taxa mais elevada de mutações, não há mecanismos de reparação eficientes
- transmissão materna e probabilíssima
- expressão de doença só em proporções igual ou superiores a 7:3
- útil em medicina forense
Enrolamento do DNA
- motivado pelo efeito entrópico
- fosfatos para fora, bases para dentro
- maximização da entropia do sistema
Recombinação Somática
- RAG reconhecem sinais RSS, como endonucleases fazem a excisão das sequências intermédias.
- formação de um gene funcional com promotor e enhancer
- TdT adiciona nucleótidos aleatórios entre os segmentos
FISH
- Fluorescence in situ hibridization
- utilização de sondas marcadas fluorescentemente e complementares a determinadas sequências do genoma
Preparas Cariótipo (com FISH)
- colheita de células (ex: biópsia)
- cultura e multiplicação das células
- preferência em parar em metafase
- desnaturação do DNA
- hibridização do DNA com as sondas marcadas com cores diferentes
- organização em cariótipo
Anomalias detetadas por FISH
- aneuploidias
- translocações
Modificações no retículo
- glicosilação
- formação de pontes dissulfito
Ciclo Celular
- entre mitoses
- interfase (G1-S-G2) + Mitose + Citocinese
SCID ligada ao X
- mutação no receptor IL-7, impedindo a sua sinalização
- afeta linfócitos T
Ribose vs. Desoxirribose
- carbono 2’
- na ribose está ligado a HO, que reage com o fosfato dos nucleótidos - instável
- na desoxirribose está ligado a um H
Clatrina
- membranas celulares e de organelos
- ligada a proteínas adaptadoras que interagem com recetores
- mudam de conformação quando algo se liga aos recetores, e permitem formar uma vesícula
Casos de expressão monoalélica
- inativação do X
- imprinting
- expressão diferencial nos tecidos
- dominância/recessividade
Meiose
- Profase (fim núcleo, início da condensação, centrossomas para os polos e início do fuso mitótico)
- Metafase (alinhamento dos cromossomas)
- Anafase (ascensão dos cromossomas)
- Telofase (início núcleo, fim fuso mitótico)
- Citocinese
Fatores que bloqueiam o ciclo celular
- Ausência de fatores de crescimento
- Lesões no DNA
- Replicação incompleta
- Alinhamento incorreto dos cromossomas
DNA polimerase
- síntese de novas cadeias de DNA utilizando como molde as cadeias parentais
- sentido 5’-3’
- reparação do DNA
Funções dos Microtúbulos
- migração dos cromossomas para lados opostos
- transporte de vesículas
- constituição do abonem dos cílios e flagelos
Vantagens dos Intrões
- introduzem diversidade
- promovem o splicing alternativo
- promovem o “exon shuffling”
Tipos de RNA
- mRNA (transporte de informação do núcleo para o citosol)
- tRNA (transferência de aminoácidos para a síntese proteica)
- rRNA (síntese proteica)
- miRNA (destruição do mRNA)
- snRNA (spliceossoma)
