Defesa específica ou imunidade adquirida:
- é específica de um agressor (antigénio);
- é um processo lento, mas eficaz, especialmente dirigido a cada elemento estranho;
- 3ª linha de defesa;
- existe memória.

A resposta imunitária específica engloba três funções importantes:
- Reconhecimento: o antigénio é reconhecido.
- Reacção: o sistema imunitário reage preparendo os agentes específicos que vão intervir no processo.
- Acção: neutralização ou destruição das células ou corpos estranhos.


Imunidade Humoral

Imunidade humoral/Imunidade mediada por anticorpos:
• Efectivos contra bactérias, toxinas produzidas por bactérias, vírus e moléculas solúveis.
• Responde a cada antigénio particular pela produção de anticorpos específicos, que são libertados no sangue ou na linfa circulando até ao local da infecção.

Mecanismo de activação e diferenciação de Linfócitos B:

• Os Linfócitos B são processados e atingem a maturação na medula óssea, migrando depois para os órgãos linfóides onde são armazenados.


• Plasmócitos: 1
Retículo endoplasmático extremamente desenvolvido
Grande capacidade de síntese proteíca
Produção elevada de anticorpos (os anticorpos são glicoproteínas)




• Anticorpos:
• Glicoproteínas específicas – Imunoglobulinas (Ig).
• Estrutura: Moléculas em forma de Y, constituídas por 4 cadeias polipetídicas, duas cadeias pesadas e duas cadeias leves. As cadeias polipeptídicas possuem uma região constante, muito semelhante em todas as imunoglobulinas, e uma região variável. As regiões variáveis diferem quanto à sequência dos aminoácidos, contribuindo para o arranjo tridimensional da região onde o anticorpo se liga ao antigénio.
Esta região variável é responsável pela diversidade e especificidade dos anticorpos, uma vez que a sequência de aminoácidos é única em cada uma das milhares de imunoglobulinas.
Apesar de as regiões variáveis serem as responsáveis pela especificidade da imunoglobulina, são as regiões constantes que determinam se o anticorpo permanece na membrana plasmática das células ou se é lançado para a corrente sanguínea.


• O elevado grau de especificidade no local de ligação do anticorpo a um antigénio resulta de dois factores:
1. a sua estrutura é complementar da estrutura de um determinante antigénico (ou epítopo).
2. nesse local, toda a estrutura química favorece o estabelecimento de forças electroestáticas e de ligações de hidrogénio entre o anticorpo e o antigénio.


• Células-memória: numa futura exposição ao antigénio multiplicam-se e formam plasmócitos e outras células-memória.


Mecanismos efectores da Imunidade Humoral:
• Aglutinação: os anticorpos formam complexos insolúveis de anticorpos ligados a antigénios, tornando-os inofensivos, facilitando a sua remoção ou destruição por células do sistema imunitário.
• Intensificação directa da fagocitose: a combinação do anticorpo com o antigénio bacteriano aumenta a actividade das células fagocitárias vinculadas a esse microorganismo, favorecendo a invaginação da membrana e, portanto, a fagocitose.
• Neutralização directa de vírus e toxinas bacterianas
• Activação do sistema complemento: desde que os anticorpos se fixem sobre os antigénios da membrana de uma célula estranha, o sistema complemento fica activo, fixando-se uma determinada proteína complemento sobre a parte constante dos anticorpos. Desencadeia-se uma sequência de reacções que leva à formação de poros e à destruição da célula.
• Aumento da vasodilatação e da permeabilidade vascular



Imunidade Mediada por Células:


Imunidade mediada por células:
• Os Linfócitos T sofrem processamento na medula óssea e maturação no Timo.
• Activos contra parasitas multicelulares, fungos, células infectadas por bactérias ou vírus, células cancerosas, tecidos enxertados e órgãos transplantados.
• Os linfócitos T possuem receptores de superfície específicos – glicoproteínas – constituídos por duas cadeias polipeptídicas, cada uma codificada por um gene separado. Apresentam regiões variáveis que fornecem a especificidade para a reacção com um único antigénio.
• Apenas reconhecem os antigénios que se encontram ligados a marcadores da superfície de certas células imunitárias (macrófagos) – as Células Apresentadoras de Antigénios (CAA).


Células Efectoras:
• Linfócitos T Auxiliares (TH) – reconhecem antigénios específicos associados, por exemplo, a marcadores da superfície de macrófagos e segregam mensageiros químicos que estimulam a capacidade defensiva de outras células, como sejam fegócitos, linfócitos B...
• Linfócitos T citolíticos/citotóxicos (Tc) – reconhecem e destroem células que exibem determinantes antigénicos estranhos (células infectadas, células enxertadas ou cancerosas). Uma vez activados, estes linfócitos migram para o local de infecção ou para o Timo e segregam substâncias tóxicas que matam as células anormais por vários processos, entre os quais indução da lise celular por síntese de perforinas (proteínas).
• Linfócitos T supressores (TS) – através de mensageiros químicos, ajudam a moderar ou suprimir a resposta imunitária, tornando mais lenta a divisão celular e limitando a produção de anticorpos pelos linfócitos B quando a infecção já está debelada.

Além das células efectoras, formam-se também:
• Linfócitos T memória (TM) – vivem num estado inactivo durante muito tempo, mas respondem prontamente, entrando em divisão, se o organismo for novamente invadido pelo mesmo antigénio.



Memória Imunológica
Quando surge uma resposta imunitária secundária esta é mais rápida, de maior intensidade e de duração mais longa.

As vacinas desencadeiam uma resposta imunitária primária provocando a produção de células-memória. Nas vacinas, as bactérias patogénicas e os vírus são previamente tratados de modo a perderem a sua virulência, mas mantendo as suas propriedades antigénicas. A tecnologia de recombinação do DNA está, actualmente, a ser usada para produzir uma grande quantidade de proteínas antigénicas para serem incorporadas nas vacinas.
Geralmente, o declínio da resposta secundária é menos acentuado do que na resposta primária. Uma terceira dose de vacinação durante o declínio da resposta secundária eleva a taxa de anticorpos para um nível superior ao da segunda dose e, normalmente, confere imunidade prolongada contra a doença provocada pelo antigénio em causa, o que explica a necessidade de reforços de vacinas ao longo da vida para obter uma imunização efectiva.

A duração da imunidade passiva induzida é determinada pela quantidade de anticorpos introduzidos, a frequência da administração e o tempo necessário para que o receptor metabolize o anticorpo. Geralmente, para um adulto, uma única dose da fracção de anticorpo do soro confere imunidade passiva por mais de três meses.
Normalmente, a fonte de anticorpos usada para conferir imunidade passiva é outro ser humano que tem imunidade activa quanto à doença em questão, mas, ocasionalmente, os cavalos são usados para produzir imunoglobulinas, que podem ser recolhidas e administradas a humanos. O desenvolvimento de técnicas para recolher anticorpos monoclonais humanos pode eliminar o uso de imunoglobulinas equinas nos processos de imunidade passiva induzida humana.



Disfunções do Sistema Imunitário


Alergias: Reacções imunitárias excessivas, ou hipersensibilidade, em relação a agentes estranhos inócuos (alergénios), produzindo inflamação e outros sintomas, que podem causar doenças graves e até a morte.
Tipos de reacções alérgicas:
• Hipersensibilidade imediata: ocorre quando um dado indivíduo produz grandes quantidades de IgE que se vão ligar ao pólen ou ao veneno de um insecto, por exemplo. Os mastócitos (nos tecidos) e os basófilos (no sangue) ligam-se à IgE, fazendo com que haja libertação de histamina. Esta provoca sintomas como a vasodilatação, a inflamação e dificuldades respiratórias.. Se uma reacção alérgica não for tratada com um anti-histamínico pode mesmo provocar a morte nas situações mais graves, devendo ser efectuados testes de detecção de sensibilidades.
• Hipersensibilidade tardia: não se inicia nas horas seguintes à exposição ao antigénio. Neste caso, o antigénio é processado por células apresentadoras de antigénios e é iniciada uma resposta mediada por células. Esta resposta pode ser tão intensa que a quantidade de citocina libertada é capaz de activar macrófagos e lesionar tecidos. (Ex: quando bactérias que causam a tuberculose colonizam os pulmões.)


Doenças Auto-imunes


Resultam de uma resposta auto-imunitária dirigida contra os próprios tecidos do organismo, ou seja, de uma reacção de hipersensibilidade do sistema imunitário contra antigénios próprios.
• Fisiologicamente, a resposta auto-imunitária faz parte do quotidiano do organismo na manutenção da sua homeostasia. As doenças auto-imunes ocorrem, assim, quando há uma quebra na tolerância do organismo a alguns dos seus tecidos. Consequentemente, o sistema imunitário produz um ataque, do qual resulta a inflamação e destruição dos tecidos afectados.
• Podem afectar:
• vários órgãos e tecidos do organismo;
• especificamente um órgão.
• Mecanismos causadores:
• exposição a agentes químicos tóxicos;
• infecção por patogenes;
• hereditariedade;
• semelhança molecular;
• outros (desconhecidos).
• Exemplos de Doenças Auto-imunes:
• Artrite Reumatóide – caracteriza-se pela inflamação das articulações causada pelo excesso de infiltração de leucócitos. Tal é provocado pela deficiente actividade do inibidor CTLA4, que impede que as células T reajam contra antigenes próprios.
• Diabetes melitus insulino dependente (tipo I) – ocorrendo mais frequentemente em crianças, envolve uma reacção imunitária contra várias proteínas, ao nível das células do pâncreas que produzem insulina. No entanto, esta doença pode ter outras origens para além da apresentada.
• Esclerose Múltipla – afecta, geralmente, jovens adultos, causando lesões progressivas no sistema nervoso. Envolve reacções mediadas por células T e por células B sobre duas das principais proteínas da mielina (membrana especial que envolve alguns tecidos nervosos).
• Febre Reumática – é considerada um surto infeccioso tardio de uma infecção causada por uma bactéria, uma vez que, geralmente, surge 15 dias após uma amigdalite. Os sintomas são dores articulares acompanhadas por sinais de infecção (edema, dor, calor e vermelhidão) podendo surgir manifestações cardíacas e movimentos descoordenados. Na membrana que envolve a bactéria patogénica existe a proteína M que é muito idêntica a proteínas presentes em tecidos articulares, neurológicos e cardíacos, pelo que os anticorpos vão atacar nõ só a proteína M como as outras idênticas, do próprio organismo.
• Glomerulonefrite – doença inflamatória, não purulenta, que atinge a parte funcional dos rins, o glomérulo. Pode provocar insuficiência renal, e é causada pela produção de anticorpos contra as estruturas do glomérulo.
• Lúpus Eritematoso Sistémico (LES) – o paciente desenvolve anticorpos que reagem contra as suas células normais, podendo afectar a pele, as articulações, os rins e outros órgãos. A pessoa torna-se «alérgica» a ela própria.


Imunodeficiências - doenças que afectam o sistema imunitário, originando falhas que podem ser aproveitadas por organismos patogénicos oportunistas.
• Imunodeficiência Inata:
• Existem diferentes tipos de imunodeficiências inatas, cujos sintomas dependem dos constituintes do sistema imunitário que têm funcionamento deficiente.
• A falta de linfócitos B traduz-se numa maior sensibilidade a infecções extracelulares.
• A falta de linfócitos T traduz-se numa maior sensibilidade a agentes infecciosos intracelulares, vírus e cancros.
• A imunodeficiência grave combinada (SCID) caracteriza-se pela ausência de linfócitos B e T. Os doentes são extremamente vulneráveis e apenas sobrevivem em ambientes completamente estéreis.
• Tratamento por transplante de medula óssea ou terapia génica.

Imunodeficiência Adquirida (SIDA) :
• Causada pelo vírus da imunodeficiência humana HIV.
• HIV vírus de RNA (retrovírus) que infecta principalmente os linfócitos TH, mas também linfócitos B, macrófagos e células do sistema nervoso.
No interior da célula hospedeira, o RNA viral é transcrito para DNA pela transcriptase reversa e o DNA é integrado no genoma. Quando activo, o DNA viral dirige a produção de novos vírus que causam a destruição da célula hospedeira e infectam outras células. A destruição dos linfócitos tem como resultado a diminuição da função imunológica e o aumento da susceptibilidade de contrair infecções oportunistas e desenvolver doenças oncológicas.
• Não existe cura nem vacina para a doença, mas a sua progressão pode ser retardada por medicamentos inibidores da transcriptase reversa (AZT) e inibidores de protease e por inibidores da ligação do vírus às células hospedeiras.

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A tecnologia do DNA recombinante torna possível a manipulação do genoma de plantas e animais utilizados na alimentação humana, com determinados objectivos:
- melhoramento das propriedades nutritivas;

- aumento da produção de carne, leite, sementes, frutos e outros géneros;
- tolerância a condições ambientais adversas;
- resistência a herbicidas;
- alteração da maturação de frutos.
Aplicações da Biotecnologia na criação de animais:
- biorreactores: criação de cabras, porcas e ovelhas transgénicas que produzem, no leite, proteínas humanas de importância biomédica, como anticoagulantes, por exemplo, que serão posteriormente extraídas;
- utilização de organismos para estudos moleculares que contribuam para testar agentes terapêuticos de prevenção e combate a doenças;
- melhoria nas taxas de crescimento e produção de fibras têxteis (lã). Os casos de maior sucesso no aumento de massa corporal ocorreram com peixes e na produção de têxteis, sem haver alteração nas propriedades das fibras;
- obtenção de animais com defesas selectivas para determinadas doenças (por exemplo, resistência ao vírus Influenza).

Há uma natural dificuldade em implementar os processos biotecnológicos nos animais, comparativamente às plantas, uma vez que estes não apresentam células totipotentes após o desenvolvimento embrionário.
- As plantas transgénicas são fáceis de obter porque possuem um ciclo de vida curto, produzem uma descendência numerosa e têm uma grande capacidade de regeneração.
- Na transformação genética de plantas é frequente a utilização como vector do plasmídio de Agrobacterium tumefaciens. Esta espécie de bactéria vive no solo e infecta as plantas, causando tumores. A capacidade infecciosa reside num gene do plasmídio Ti. O plasmídio Ti pode ser manipulado de modo a substituir o oncogéne por um gene com interesse que é transferido para a planta.
- Em plantas que não são infectadas por Agrobacterium tumefaciens, a introdução de DNA exógeno em protoplastos ou o bombardeamento de partículas também tem bons resultados.
- Um exemplo comum de OGM é o milho Bt, capaz de produzir naturalmente o insecticida. Este milho foi produzido obtendo o gene de uma bactéria do solo, a Bacillus thuringiensis (Bt), que produz uma toxina mortal para as larvas.
- Impactos/riscos dos OGM vegetais:
- Há a confirmação de transferência de substâncias alérgicas, havendo ainda muitos OGM à venda contendo proteínas cujo potencial alérgico não foi testado.
- Foram feitos estudos em ratos alimentados com batatas geneticamente modificadas, observando-se que o sistema imunitário do animal ficou debilitado.
- Na agricultura, o uso de OGM resistentes a herbicidas pode incentivar ao uso de doses elevadas destes produtos, agravando o problema da poluição de aquíferos, e causando problemas de saúde, como diversas formas de cancro.
- Não é possível separar culturas transgénicas das convencionais. O pólen pode percorrer mais de 180 km num só dia. Assim, pode haver transferência dos transgenes para as espécies nativas, originando poluição genética.
- Os OGM são uma novidade para a natureza, e a possível inexistência de predadores naturais pode facilitar a sua expansão e competitividade com espécies nativas, pondo em causa a biodiversidade.
- Devido ao ganho de resistência aos herbicidas dos OGM, e ao consequente exagero do seu uso, determinadas plantas podem tornar-se «superpragas», ganhando resistências. Tal já aconteceu na Grã-Bretanha.
- Estudos provam que as folhas das plantas Bt podem alterar a composição biológica do solo, o que poderá provocar um desiquilíbrio biológico, com repercursões nos ciclos biogeoquímicos (água, azoto, etc.).
- As toxinas produzidas pelo milho Bt podem afectar outros insectos que não são pragas importantes, mas que são muito sensíveis à toxina produzida.
- Possibilidade de disseminação do transgene pelo pólen e de a toxina se encontrar no néctar ou no pólen da planta e assim ser incluída na produção de mel pelas abelhas, sendo potencialmente alérgica para os humanos, obrigando a que esse milho apenas fosse usado nas rações alimentares dos animais.
- Desenvolvimento do gene Terminator (actualmente proíbido), que desactivava a capacidade de uma semente germinar quando plantada no ano seguinte.
- Os genes que conferem resistência aos antibióticos são utilizados como marcadores para seleccionar os transgénicos. Mas alguns podem escapar dos OGM e passar para as bactérias.

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No genoma humano existem sequências de DNA repetitivas que são reconhecidas e cortadas por determinadas enzimas de restrição. Estas enzimas dividem o DNA em fragmentos cujas dimensões e composição em nucleótidos variam de pessoa para pessoa e reflectem as diferenças entre os alelos dos vários loci.
Diferentes fragmentos de DNA movimentam-se de modo diferente quando submetidos a electroforese (técnica em que determinadas moléculas são sujeitas à acção de um campo eléctrico num meio poroso) e o resultado é um padrão de bandas que difere de indivíduo para indivíduo.

Aplicações das técnicas:
DNA fingerprint:
Investigação criminal, forense e histórica – a técnica permite partir de material biológico deixado num local (cabelo, sangue, esperma...) e compará-lo com o dos suspeitos; permite a identificação de cadáveres.
Determinação de paternidade – a comparação das impressões digitais genéticas dos progenitores e do descendente permite excluir a paternidade ou confirmá-la com um elevado grau de certeza.

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Técnica que permite amplificar qualquer porção de DNA fora das células.
Material necessário:
sequências de DNA que se pretende amplificar;
um par de iniciadores (primers);
os quatro tipos de nucleótidos;
uma polimerase DNA (Taq);
solução-tampão que impeça variações de pH e que contenha Mg² , ião essencial para a actividade da polimerase.
Uma reacção de PCR corresponde a um conjunto de ciclos, envolvendo cada um destes ciclos:
Desnaturação da dupla hélice – é conseguida com a incubação do DNA a uma temperatura de 95°C, formando duas cadeias simples a partir de uma dupla cadeia;
Emparelhamento dos iniciadores – diminuição da temperatura aproximadamente para os 55°C, para ocorrer a ligação dos primers;
Polimerização (síntese) de DNA – ocorre a 70°C, temperatura óptima de actividade da Taq polimerase. Esta liga-se na região dos iniciadores, e promove a polimerização, com elongação da cadeia de DNA, servindo a outra como molde.

Este ciclo é repetido dezenas de vezes, para obter milhões de cópias de DNA, em poucas horas e sem intervenção manual. No final, leva à produção de 2^n moléculas de DNA de interesse, em que n representa o número de ciclos.
A Taq polimerase é uma polimerase extraída da Thermus aquaticus, uma bactéria que habita fontes termais com água extremamente quente, resistindo às variações de temperatura e contribuindo significativamente para o sucesso da técnica de PCR (o aquecimento para desnaturar as cadeias de DNA provocava a inactivação definitiva da polimerase, obrigando a adicionar mais enzima por ciclo de aquecimento).
Um dos aspectos mais negativos desta técnica é a grande sensibilidade ``a contaminação com DNA estranho, podendo ocorrer emparelhamento entre os iniciadores e este DNA estranho, amplificando sequências não pretendidas.

Aplicações da técnica:
PCR:
Obtenção de grandes quantidades de DNA em pouco tempo, a partir de uma quantidade muito pequena. Esse DNA pode ser posteriormente utilizado em técnicas de recombinação de DNA ou em fingerprint.

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Os procariontes são organismos muito utilizados em Engenharia Genética como receptores de DNA estranho porque são fáceis de cultivar, têm um crescimento rápido e processos bioquímicos bem conhecidos. No entanto, não processam o RNAm e, quando recebem genes com intrões, estes não são retirados e a proteína produzida não é funcional.
DNA complementar (DNAc) – molécula de DNA sem intrões que é directamente transcrita numa molécula de RNAm funcional. O processo de obtenção de DNAc é o seguinte:
Isola-se uma molécula RNAm funcional das células.
Adiciona-se transcriptase reversa e nucleótidos livres. A transcriptase reversa catalisa a síntese de uma cadeia simples de DNA a partir de um molde de RNAm.
Junta-se uma enzima que degrada o RNAm que serviu de molde e DNA polimerase que catalisa a formação da cadeia complementar do DNA.
O DNAc pode ser inserido através de um vector contendo o promotor e sequências reguladoras.
Todos os DNAc que se sintetizam a partir do RNA podem ser clonados em bactérias, originando uma biblioteca de DNAc, em que toda a informação (genes que se encontravam a ser transcritos – expressos – num dado momento), fica armazenada em bactérias por longos períodos de tempo, desde que sejam fornecidas todas as condições indispensáveis para a sua manutenção.


Aplicações das técnicas:
DNA complementar (DNAc):
Obtenção de cópias de genes que codificam produtos com interesse – torna possível a produção de proteínas humanas por procariontes que podem ser cultivados facilmente em biorreactores.


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Permite combinar na mesma molécula de DNA genes provenientes de fontes diferentes, mas não necessariamente de espécies diferentes, dando origem a uma molécula de DNA recombinante (DNAr).
Baseia-se na utilização de ferramentas moleculares como as enzimas de restrição, as ligases do DNA e os vectores.
Enzimas de restrição – reconhecem determinadas sequências de DNA e cortam a molécula nesses locais. As zonas de restrição correspondem a sequências de DNA curtas e simétricas que se lêem da mesma forma nas duas cadeias na direcção 5'-3'.
As enzimas de restrição são bastante específicas e ocorrem naturalmente em bactérias. Protegem as bactérias dos ataques dos vírus, uma vez que reconhecem e cortam sequências específicas do DNA viral, inactivando-o. O DNA bacteriano está protegido da actividade das enzimas de restrição.
A actividade das enzimas de restrição dá origem a fragmentos de DNA em dupla hélice – fragmentos de restrição - com extremidades em cadeia simples – extremidades coesivas.
Verifica-se complementaridade de bases do DNA nas extremidades coesivas de diferentes fragmentos de restrição obtidos com a mesma enzima.
As extremidades coesivas emparelham através de ligaçõe sde hidrogénio entre bases complementares e podem unir-se pela actividade de ligases do DNA que catalizam a formação de ligações fosfodiéster.
Vector – entidade, constituída por DNA, que transfere o DNA de uma célula ou de um organismo dador para uma célula ou um organismo receptor.
Os vectores mais utilizados são os plasmídeos e os bacteriófagos.
Os plasmídeos são pequenas moléculas circulares de DNA que ocorrem naturalmente em algumas bactérias, leveduras e células vegetais.
Os plasmídeos ligam-se a determinados compostos, tornando-os mais densos, permitindo a sua separação por centrifugação.
Processo de obtenção e expressão de uma molécula de DNAr:
Selecciona-se uma molécula de DNA dadora, contendo o gene com interesse que se pretende transferir e clonar, e um vector adequado.
A molécula de DNA e o vector são tratados com a mesma enzima de restrição, que corta as duas moléculas em regiões com a mesma sequência de nucleótidos.
Misturam-se os fragmentos de restrição da molécula de DNA e o vector e juntam-se ligases do DNA. O vector e os fragmentos de restrição emparelham pelas extremidades coesivas, que são complementares, e a ligase estabelece a ligação.
O vector, contendo o DNA dador, é transferido para uma célula ou organismo receptor.
O DNA dador é incorporado no genoma da célula ou organismo receptor, que passa a possuir um DNA recombinante.
Um meio selectivo ou testes químicos permitem identificar as células que exprimem o gene desejado. No processo descrito formam-se fragmentos de restrição que não têm o gene desejado e nem todas as células receptoras incorporam o DNA dador.
Aplicação das técnicas:
DNA recombinante(DNAr):
Investigação fundamental: torna possível isolar genes de organismos complexos e estudar as suas funções a nível molecular.
Obtenção de OGM: os OGM são organismos em cujo genoma foram introduzidos genes que conferem características vantajosas. Os OGM
Os animais transgénicos, normalmente, são produzidos através de microinjecção de DNA de um determinado gene em células de um ovo fertilizado, ou através de células colocadas no útero de uma fêmea, decorrendo assim o seu desenvolvimento.
Os OGM são utilizados para:
produção de alimentos em maior quantidade e qualidade;
produção de grandes quantidades de substâncias com aplicação médica ou farmacêutica, como a insulina, hormona do crescimento ou factores de coagulação sanguínea;
produção de substâncias com aplicação industrial;
biorremediação – modificação de organismos no sentido de degradarem poluentes.

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O cancro é uma doença genética que resulta da perda de controlo do ciclo celular. A divisão de uma célula com mais frequência do que o normal dá origem a uma população de células em proliferação descontrolada e forma uma massa de células ou tumor.

Características das células cancerosas:
- são pouco especializadas (desdiferenciadas) e com forma arredondada;
- dividem-se continuamente;
- invadem os tecidos adjacentes;
- podem instalar-se noutros locais do organismo, onde chegam através da corresnte sanguínea ou linfática, originando novos tumores que se chamam metástases.

Na maior parte das situações, as mutações ocorrem em células somáticas ao longo da vida, embora também possam ocorrer em células germinativas. Geralmente, é um acumular de mutações que desencadeia o desenvolvimento de um cancro.


Genes relacionados com o aparecimento de cancro e suas mutações:

Oncogenes:
-Resultam da mutação de proto-oncogenes.
-Os proto-oncogenes codificam proteínas que estimulam o crescimento e a divisão celular e têm uma função essencial nas células normais, por exemplo, durante o desenvolvimento embrionário e na reparação de tecidos lesados.
- Quando indevidamente activados, promovem uma proliferação celular excessiva que conduz ao desenvolvimento de um cancro.
- A activação de um oncogene pode resultar de diferentes tipos de mutações:
- Substituição de bases no DNA, e consequente alteração na sequência de aminoácidos da proteína formada, que resulta numa proteína com maior actividade ou resistente à degradação;
- Amplificação do proto-oncogene - Traduz-se numa maior quantidade do produto codificado pelo gene;
- inversões ou translocações que levam à alteração do local que o proto-oncogene ocupa no genoma. Se o proto-oncogene for deslocado para junto de um gene activamente transcrito ou para junto de um DNA viral, a sua taxa de transcrição também aumenta.

Genes supressores de tumores:
- Os produtos destes genes inibem a divisão celular, impedindo que as células se multipliquem descontroladamente.
- Os genes supressores de tumores podem estar na origem do cancro quando sofrem mutações como as seguintes:
delecções, que causam a sua perda;
substituição de bases do DNA que resulta numa proteína onde se verifica perda de função relativamente à proteína normal.

Genes que codificam proteínas reparadoras do DNA:
- As mutações nestes genes permitem a acumulação de outras mutações, algumas das quais em proto-oncogenes ou genes supressores de tumores.
- Os agentes mutagénicos podem activar oncogenes ou desactivar genes supressores de tumores e causar cancro.
- As infecções por vírus contribuem para o aparecimento de cancro pela integração do material genético do vírus no DNA das células afectadas. O DNA viral pode ser inserido num local onde destrua a actividade de um gene supressor de tumores ou converta um proto-oncogene num oncogene.

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Qualquer modificação ou alteração brusca de genes ou de cromossomas, podendo provocar uma variação hereditária ou uma mudança no fenótipo. A mutação pode produzir uma característica favorável num dado ambiente e desfavorável noutro.

Classificação das mutações:
- Génicas – alteram a sequência de nucleótidos do DNA, por substituição, adição ou remoção de bases. Podem conduzir à modificação da molécula de RNAm que é transcrita a partir do DNA e, consequentemente, à alteração da proteína produzida, o que tem, geralmente, efeitos no fenótipo.
- Cromossómicas – traduzem-se numa alteração da estrutura (mutação cromossómica estrutural) ou do número (mutação cromossómica numérica) de cromossomas. Podem afectar uma determinada região de um cromossoma, um cromossoma inteiro ou todo o complemento cromossómico de um indivíduo.

As mutações podem ocorrer em células somáticas ou germinativas:
- Mutação somática – ocorre durante a replicação do DNA que precede uma divisão mitótica. Todas as células descendentes são afectadas, mas podem localizar-se apenas numa pequena parte do corpo. As mutações somáticas estão na origem de certos cancros. Não são transmitidas à descendência.
- Mutação nas células germinativas – ocorre durante a replicação do DNA que precede a meiose. A mutação afecta os gâmetas e todas as células que deles descendem após a fecundação – é transmitida à descendência.
As mutações são importantes do ponto de vista evolutivo. São as mutações que dão origem à variabilidade de indivíduos de uma população sobre a qual actua a selecção natural.
As mutações podem ocorrer espontaneamente ou podem ser induzidas por exposição a um agente mutagénico.

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A regulação génica, permite à célula controlar a sua estrutura e função e é a base para a diferenciação celular e morfogénese, bem como para a versatilidade e adaptatibilidade de qualquer organismo ou célula ao ambiente em que se encontra. O controlo molecular exercido a nível da expressão dos genes resulta em alterações na quantidade e/ou momento em que os genes são expressos. A expressão génica diferencial de conjuntos de genes, em células com o mesmo genótipo, leva à produção de proteínas específicas, características de um estádio particular do desenvolvimento, ou de determinado tipo de célula diferenciada. Durante a expressão génica, são várias as etapas sujeitas a regulação, designadamente, modificação química e estrutural do DNA ou cromatina, transcrição, tradução, modificação pós-transcricional, transporte de RNA, degradação de RNA e modificações pós-traducionais.

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