Herança Extra

cromossômica

Genética Básica

A genética clássica das organelas

A descoberta do DNA de cloroplastos e mitocôndrias foi antecipada pelos estudos que apontaram a existência de fatores hereditários fora do núcleo.

O preceito comum compartilhado por todas elas é que a hereditariedade de organelas não segue as regras mendelianas simples, portanto essas organelas seguem uma hereditariedade não-mendeliana.

Mas qual será a origem do material genético presente nas mitocôndrias e nos cloroplastos?

Existem os DNAs mitocondrial e cloroplastidial que possuem genes atuantes na vida normal da célula e do individuo que são governadas por locos colocadas nesse material genético, que são considerados como de Herança Extracromossômica.

Principais diferenças entre o DNA mitocondrial e o DNA nuclear

A genética molecular das mitocôndrias

Os sistemas genéticos mitocondriais consistem em DNA e na maquinaria molecular necessária para se replicar e expressar os genes contidos neste DNA.

DNA mitocondrial

A maioria das moléculas de mtDNA é circular, mas algumas espécies, elas são lineares. As moléculas circulares de mtDNA, que têm sido estudadas mais profundamente, parecem estar organizadas de muitos modos diferentes.

Nestas plantas florescentes, os genes mitocondriais podem ficar separados em moléculas circulares, diferentes por um processo de recombinação intramolecular.

Expressão de Genes Mitocondriais

1° Os mtDNAs simples dos vertebrados são organizados em duas grandes unidades de transcrição, cada uma codificando a informação de vários genes.

2° Uma peculiaridade da expressão gênica mitocondrial de plantas é que muitos dos mtRNAs transcritos sofrem edição.

Assim, a edição do RNA altera a composição dos códons nos transcritos mitocondriais de plantas, incluindo alguns que de outro modo indicariam o fim da síntese de polipetídeos.

3° Uma terceira peculiaridade da expressão gênica mitocondrial de plantas é que alguns RNAs mitocôndriais são formados pelo processo de recombinação trans.

figura

Doença Mitocondrial e Doença Humana

Pesquisas recentes demonstraramque várias doenças humanas são causadas por defeitos mitocondriais, e em alguns casos estes defeitos são devidos a mutações no mtDNA.

Doenças Características Clinicas

Atrofia óptica hereditária de Leber

Perda visual (central) na segunda ou terceira década de vida

MELAS AVC antes dos 40 anos, demência, enxaqueca e convulsões

Oftalmoplegia externa progressiva

Ptose, fraqueza dos músculos extra-ocultares e membros

Miopatia com cardiomiopatia hipertrófica

Fraqueza muscular, miopatia

Neuropatia óptica hereditária de Leber (LHON)

Rápida perda da visão de campo central Morte do nervo óptico Início na 3ª década

MELAS- Miopatia, Encefalopatia, Acidose Lática e Episódios de Acidente Vascular Cerebral

Envolvem genes de RNA mitocondrial e elas têm efeitos similares sobre a função da cadeia respiratória.

Oftalmoplegia externa progressiva

Oftalmoplegia é uma fraqueza ou paralisia de um ou mais dos músculosque controlam os movimentosoculares. 

Miopatia com cardiomiopatia hipertrófica Miocardiopatia 

que literalmente quer dizer doença do músculo do coração é a

Deterioração da função do miocárdio ( o músculo do coração) por alguma razão.

A genética molecular dos Cloroplastos Os cloroplastos são formas

especializadas de uma classe geral de organelas vegetais chamadas plastídeos, incluindo:

Cromoplastos Amiloplastos Elaioplastos

DNA de Cloroplastos

O cpDNA é uma molécula fechada, circular, com dois filamentos em que cada molécula é suficientemente longa para codificar aproximadamente 140 proteínas, embora muito poucas tenham sida na verdade identificadas.

O número de moléculas de cpDNA em uma célula depende de dois fatores.

Todas as moléculas de cpDNA possuem basicamente o mesmo conjunto de genes, mas em espécies diferentes de plantas estes genes estão dispostos em arranjos diferentes.

A formação do cloroplasto funcional é um processo chamado de biogênese.

Uma classe especial de proteínas pigmentadas chamadas fitocromos.

A formação de cloroplastos e a manutenção de sua estrutura e de seu funcionamento durante a vida de uma planta dependem da expressão coordenada de genes nucleares e de cloroplastos.

Obrigada pela

atenção!