Genética Humana. Aula 5: Meiose Prof. Fausto de Souza
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1 Genética Humana Aula 5: Meiose Prof. Fausto de Souza
2 MEIOSE Células germinativas inicia com uma célula diplóide e termina em 4 células haplóides geneticamente diferentes entre si Na meiose há a preservação do número cromossômico diplóide nas células humanas (gametas formados número haplóide) Tem uma única duplicação do genoma, seguida de 2 ciclos de divisão: a meiose I e a meiose II
3 MEIOSE Ocorre apenas nas células das linhagens germinativas masculinas e feminina. Uma célula dá origem a quatro novas células com a metade do numero de cromossomos da célula inicial. Importância: variabilidade gênica (formação do gametas na reprodução sexuada)
4 MEIOSE Importância Redução do número de cromossomos a metade. Finalidades Produção de gametas em animais Produção de esporos nas plantas
5 Duplicação do DNA Div 1: Separação dos cromossomos homólogos. Div 2: Separação das cromátides irmãs.
6 Divisão 1 Importância Separação dos cromossomos homólogos Dividido em: Prófase I Metáfase I Anáfase I Telófase I
7 MEIOSE I Divisão reducional = são formadas duas células haplóides a partir de uma diplóide Obtenção do número de cromossomos haplóide, mas com conteúdo de DNA ainda duplicado
8 MEIOSE I PRÓFASE I Estágios: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese. Leptóteno: Os cromossomos condensam-se e tornam-se visíveis. Zigóteno:Ocorre a sinapse (pareamento dos cromossomos homólogos). Paquíteno: Ocorre o crossing-over troca de segmentos homólogos entre cromátides não-irmãs de um par de cromossomos homólogos.
9 Prófase I Fase mais demorada. Muito importante crossing over Condensação dos cromossomos Desaparecimento da carioteca Desaparecimento do nucléolo Duplicação e migração dos centríolos para os pólos da célula.
10 Crossing over Importância: Aumento da variabilidade genética. Troca de seqüências de DNA entre cromossomos homólogos. Também chamado de recombinação ou permutação gênica.
11 MEIOSE I PRÓFASE I Crossing-over Tétrada cromatídica (um par de cromossomas homólogos) formada durante a Profase I Forma-se um quiasma entre os cromatídeos adjacentes dos cromossomas homólogos. Ocorre quebra e troca de segmentos entre os cromatídeos.
12 MEIOSE I PRÓFASE I Diplóteno: melhor visualização dos quiasmas ( pontos de contato entre as cromátides) Diacinese: os cromossomos migram para o equador da célula.
13 MEIOSE I PRÓFASE I Tétrade cromatídica
14 MEIOSE I Prófase I Os cromossomos condensam-se continuamente Subfases: Leptóteno Zigóteno Paquíteno Diplóteno Diacinese
15 MEIOSE I - Prófase I Leptóteno grau de compactação da cromatina Nucléolo vai desaparecendo Cromossomos formados por 2 cromátidesirmãs (2 moléculas de DNA idênticas)
16 Zigóteno MEIOSE I - Prófase I Pareamento preciso dos homólogos (cromossomos materno e paterno do par) = SINAPSE Formação de 23 BIVALENTES (cada bivalente = 2 cromossomos homólogos com 2 cromátides cada = tétrade = 4 cromátides) Os cromossomos X e Y não são homólogos, mas possuem regiões homólogas entre si
17 MEIOSE I Prófase I Zigóteno Formação de estruturas fundamentais para a continuidade da meiose - COMPLEXO SINAPTONÊMICO e NÓDULOS DE RECOMBINAÇÃO, importantes para a próxima fase da Prófase I
18 MEIOSE I Paquíteno Prófase I Sinapse completa e as cromátides estão em posição para permitir o crossing-over (troca de segmentos homólogos entre cromátides não-irmãs do par de cromossomos homólogos) Homólogos devem se manter unidos pelo complexo sinaptonêmico para ocorrer crossing-over Crossing-over formação dos QUIASMAS = locais de troca física de material genético
19 MEIOSE I Diplóteno Prófase I Desaparece o CS Os dois componentes de cada bivalente começam a se repelir Cromossomos homólogos se separam, mas centrômeros permanecem unidos e conjunto de cromátides-irmãs continua ligado Os 2 homólogos de cada bivalente mantêm-se unidos apenas nos quiasmas (que deslizam para as extremidades devido à repulsão dos cromossomos)
20 MEIOSE I Prófase I Diacinese Cromossomos atingem condensação máxima Aumenta a separação dos homólogos e a compactação da cromatina.
21 MEIOSE I - Metafase I Os cromossomos se posicionam na zona central da célula Há formação da placa equatorial dupla
22 MEIOSE I Metáfase I Membrana nuclear desaparece; forma-se o fuso Cromossomos pareados no plano equatorial (23 bivalentes) com seus centrômeros orientados para pólos diferentes
23 MEIOSE I - ANÁFASE I Migração dos cromossomos Não ocorre a divisão dos centrômeros
24 MEIOSE I Anáfase I Os 2 membros de cada bivalente se separam = separação quiasmática (disjunção), os centrômeros permanecem intactos O número de cromossomos é reduzido a metade = haplóide Os conjuntos materno e paterno originais são separados em combinações aleatórias Anáfase I é a etapa mais propensa a erros chamados de não-disjunção (par de homólogos vai para o mesmo pólo da célula)
25 MEIOSE I Anáfase I
26 MEIOSE I - Telófase I Reaparecimento da carioteca e do nucléolo Ocorre a citocinese
27 MEIOSE I Telófase I Os 2 conjuntos haplóides de cromossomos se agrupam nos pólos opostos da célula Reorganização do nucléolo, descondensação da cromatina e formação do envoltório nuclear
28 Divisão 2 Importância: Separação das cromátides irmãs Dividido em: Prófase 2 Metáfase 2 Anáfase 2 Telófase 2
29 MEIOSE II Semelhante à mitose comum, diferença é que o número de cromossomos da célula que entra em meiose II é haplóide O resultado final são 4 células haplóides, cada uma contendo 23 cromossomos com 1 cromátide cada (divisão equacional)
30 MEIOSE II PRÓFASE II Desaparecimento da carioteca e do nucléolo; Duplicação e migração dos centríolos
31 MEIOSE II Profase II Duplicação e migração dos centríolos para os pólos opostos da célula. Desaparecimento da carioteca e nucléolos Condensação dos cromossomos.
32 Compactação da cromatina Desaparecimento da membrana nuclear MEIOSE II Prófase II Microtúbulos se ligam aos cinetócoros e começam a mover os cromossomos para o centro da célula
33 MEIOSE II METÁFASE II Os cromossomos se posicionam na zona central da célula; Há formação da placa equatorial simples
34 Cromossomos localizados na placa equatorial da célula. Fibras do fuso ligadas aos centrômeros Separação das cromátides irmãs Metáfase II
35 MEIOSE II Metáfase II Os 23 cromossomos com 2 cromátides cada se alinham na placa metafásica
36 ANÁFASE II Ocorre a divisão dos centrômeros Migração das cromátides MEIOSE II
37 MEIOSE II Anáfase II Separação centromérica Cromátides-irmãs se movem para os pólos opostos
38 TELÓFASE II Reaparecimento da carioteca e do nucléolo Descondensação cromossômica Ocorre a citocinese MEIOSE II Formação de quatro células haplóides e geneticamente diferentes
39 MEIOSE II Telófase II Migração das cromátides-irmãs para os pólos opostos Reorganização do núcleo
40 4 células com número de cromossomos e conteúdo de DNA haplóide (23 cromossomos e 1C de DNA) MEIOSE II Citocinese
41 RESULTADOS DA MEIOSE Proporciona 3 fontes de variabilidade genética: 1) Segregação ao acaso dos cromossomos homólogos 2 23 combinações (mais de 8 milhões), pois cada gameta recebe apenas 1 de cada par de homólogos 2) Segregação ao acaso das cromátides 3) Crossing-over cada cromátide contém segmentos provenientes dos 2 membros do par de cromossomos parentais
42 RESULTADOS DA MEIOSE Um crossing-over em 1 bivalente forma 4 cromossomos diferentes Acredita-se que o crossing-over evoluiu como um mecanismo para aumentar a variação genética Início Meiose: 1 cromossomo = 2 moléculas de DNA idênticas, de dupla hélice (2 cromátides-irmãs), unidas pelo centrômero: 46 cromossomos 4C 2n Final Meiose I: 1 cromossomo = 2 cromátides-irmãs: 23 cromossomos 2C n Final Meiose II: 1 cromossomo = 1 cromátide (1 molécula de DNA): 23 cromossomos C n
43 Informações sobre Gametogênese Os ovócitos primários entram em meiose I e ficam parados em prófase I da meiose I até a puberdade; Entra em meiose II, pára na metáfase II, e é finalmente completada na época da fertilização Gestações em idade avançada estão mais sujeitas a malformações, pois, este ovócito ficou um período maior de tempo exposto a risco de mutações do que um ovócito de uma mulher mais jovem
44 Informações sobre Gametogênese Nos gametas formados pelas mulheres, quase todo o citoplasma vai para uma célula filha, que depois irá formar o ovócito. As outras células filhas tornam-se glóbulos polares, uma pequena célula que se degenera
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