Aula Mitose, Meiose e CGPs

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Mitose, Meiose e Células Germinativas Primordiais (CGPs) Isadora Matias

Programa de Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento (PGBCD) – ICB - UFRJ Laboratório de Neurobiologia Celular – ICB - UFRJ

Roteiro da aula • • • • • • •

Introdução à Embriologia Reprodução sexuada Células diploides vs. haploides Linhagem germinativa vs. células somáticas Mitose vs. Meiose Células Germinativas Primordiais (CGPs) Anomalias cromossômicas

Introdução à Embriologia “Compreende o estudo da formação dos gametas, fertilização e do desenvolvimento embrionário e fetal, bem como das alterações que resultam em malformações congênitas”

Fases da embriologia: 1) 2) 3) 4) 5)

Gametogênese; Fertilização; Clivagem; Gastrulação; Formação do plano corporal: dobramento e fechamento do embrião; 6) Organogênese.

(Larsen, 5ª edição)

Reprodução sexuada Na reprodução sexuada, os genomas de dois indivíduos são “misturados” para produzir descendentes que diferem geneticamente uns dos outros e de seus pais. •

Reprodução sexuada ocorre em organismos diploides, nos quais cada célula contém dois conjuntos de cromossomos, um cromossomo herdado de cada um dos pais.

• As células especializadas em levar adiante a reprodução sexuada são haploides; ou seja, cada uma delas contém apenas um conjunto de cromossomos. Essas células são denominadas gametas masculinos (espermatozoides) e femininos (ovócitos).

(https://www.ascienceshow.com/citations/episode-9)

(Moore, 8ª edição)

Células diploides vs. haploides Ploidia: número de cópias de cada cromossomo, portanto: • Diplóide: 46 cromossomos; • Haplóide: 23 cromossomos. Existem dois tipos de cromossomos sexuais: X e Y 46, XX

46, XY

(Turano, Osborne & Schwarz, 2018) (https://www.genome.gov/genetics-glossary/Diploid)

Células da linhagem germinativa vs. células somáticas Células da linhagem germinativa: produtoras dos gametas; dependendo do tipo celular, podem se dividir por mitose ou meiose. Células somáticas: todas as demais células do organismo; se dividem apenas por mitose.

(Biologia Molecular da Célula, 5ed.)

Divisão celular Uma célula se reproduz ao executar uma sequência organizada de eventos em que ela duplica seu conteúdo e, então, divide-se em duas. Esse ciclo de duplicação e divisão, conhecido como ciclo celular, é o mecanismo essencial pelo qual todos os seres vivos se reproduzem.

Funções • Desenvolvimento e crescimento • Reparo tecidual • Reposição de células mortas ...

(Biologia Molecular da Célula, 5ed.)

Mitose A mitose é uma forma de divisão celular em que uma célula diploide gera duas células-filhas diploides, cada uma recebendo uma cópia de cada cromossomo da célula-mãe.

Interfase – fase de crescimento celular e duplicação de seu genoma; Fase M – divisão do núcleo e divisão citoplasmática (mitose).

(Biologia Molecular da Célula, 5ed.)

Mitose 1

(Biologia Molecular da Célula, 5ed.)

Mitose 1

2

(Biologia Molecular da Célula, 5ed.)

Mitose 1

2

3

(Biologia Molecular da Célula, 5ed.)

Mitose 1

2

3

4

(Biologia Molecular da Célula, 5ed.)

Mitose 1

5 2

3

4

(Biologia Molecular da Célula, 5ed.)

6 1

5 2

3

4

(Biologia Molecular da Célula, 5ed.)

Meiose A meiose é uma forma de divisão celular em que são produzidas células haploides, que se diferenciam em células reprodutivas especializadas denominadas gametas – óvulos e espermatozoides na maioria das espécies. •

Diferentemente da mitose, a meiose consiste em dois ciclos de segregação cromossômica: 1. 2.

Segregação dos cromossomos homólogos; Segregação das cromátides-irmãs.

Meiose Homólogo Homólogo paternal maternal

Células-filhas haplóides

Replicação do DNA

Pareamento e recombinação de cromossomos homólogos

Segregação dos cromossomos homólogos

Segregação das cromátides-irmãs

A formação do quiasma permite que os dois cromossomos homólogos troquem grandes segmentos de DNA por um processo chamado crossing over. Células-filhas haplóides

Mitose vs. Meiose Diplóide, 2N

Diplóide, 2N

Diplóide, 4N

Diplóide, 4N

Relembrando... Ploidia: número de cópias de cada cromossomo, portanto: • Diplóide: 46 cromossomos; • Haplóide: 23 cromossomos. N: número de cópias de cada molécula (fita) de DNA -> fita simples ou dupla fita.

1ª divisão meiótica

Haplóide, 2N 2ª divisão meiótica

Diplóide, 2N

Haplóide, 1N (Larsen, 5ª edição)

Células germinativas primordiais (CGPs)

•

As células germinativas primordias (CGPs) são observadas entre a 4-6ª semana do desenvolvimento na parede do saco vitelínico (ou vesícula umbilical).

•

PGCs são fundamentais para a formação das gônadas masculinas (testículos) e femininas (ovários).

(Larsen, 5ª edição)

Células germinativas primordiais (CGPs) Etapas: 1.

Migração das CGPs para a parede dorsal do embrião;

2.

Indução da proliferação e diferenciação das células somáticas de suporte.

3.

Diferenciação das CGPs em células precursoras dos gametas: • •

Ovogônias ou Espermatogônias

Anomalias cromossômicas •

Anomalias cromossômicas resultam em desenvolvimento anormal ou aborto espontâneo, podendo ser responsáveis por cerca de 40-50% dos casos de abortos espontâneos. Não disjunção cromossômica na meiose

•

Monossomias dos cromossomos autossômicos são fatais;

• Algumas anomalias cromossômicas permitem que o feto sobreviva a termo. As crianças resultantes apresentam padrões não aleatórios de anomalias do desenvolvimento, isto é, síndromes: o o o o

Síndrome de Down: trissomia do cromossomo 21; Síndrome de Patau: trissomia do cromossomo 13; Síndrome de Edwards: trissomia do cromossomo 18; Síndromes de Klinefelter e Turner: trissomiais ou monossomias dos cromossomos sexuais;

(Larsen, 5ª edição)