Conteúdo principal
Biologia AP
Curso: Biologia AP > Unidade 4
Lição 5: Regulação da expressão gênica e especialização celular- DNA e regulação da cromatina
- Regulação de transcrição
- Especialização celular (diferenciação)
- RNA não codificante (ncRNA)
- Operons e regulação de genes em bactérias
- Regulação gênica em bactérias
- Operon Lac
- O operon lac
- Operon TRP
- Operon trp
- Visão geral: Regulação gênica em eucariontes
- Fatores de transcrição
- Regulação da expressão gênica e especialização celular
© 2023 Khan AcademyTermos de usoPolítica de privacidadeAviso de cookies
Especialização celular (diferenciação)
Visite-nos (http://www.khanacademy.org/science/healthcare-and-medicine) para ver mais conteúdos sobre saúde e medicina ou (http://www.khanacademy.org/test-prep/mcat) para ver conteúdos relativos ao MCAT.
Estes vídeos são meramente informativos e não fornecem aconselhamento médico. Estes vídeos não substituem a orientação, diagnóstico ou tratamentos do profissional médico. Procure sempre a orientação de um profissional da saúde qualificado se tiver quaisquer dúvidas a respeito de algum quadro médico. Nunca ignore as orientações de seu médico ou adie a procura do mesmo por causa de qualquer coisa que tenha lido ou visto em qualquer vídeo da Khan Academy. Versão original criada por Vishal Punwani.
Quer participar da conversa?
- Primeiro é uma célula-tronco, mas modifica-se para celula diferenciada.
Células-tronco podem ser encontradas no cordão umbilical do recém-nascido ou na medula óssea vermelha do Homo sapiens adulto.(2 votos)
Transcrição de vídeo
RKA8JV Você provavelmente deve ter
ouvido falar sobre as células-tronco. Cada célula do nosso corpo, seja ela uma célula muscular, um neurônio,
uma célula da pele, um glóbulo vermelho ou qualquer outro tipo de célula, vieram do mesmo grupo de células-tronco durante o desenvolvimento. Todas as células especializadas, como a célula muscular com pequenas proteínas contráteis, o neurônio, que pode enviar sinais, a célula da pele,
que é à prova de água, o glóbulo vermelho,
que transporta o nosso oxigênio, vieram dessas células-tronco,
que eram completamente não especializadas. Mas como é que isto acontece? É um processo muito interessante. Vou fazer uma analogia. Vamos imaginar uma biblioteca, certo? Como a que você foi em algum momento da sua vida
ou que você ainda deseja ir. Eles têm todos os livros que você pode imaginar, mas dependendo de quais livros você reserva
e quais livros você lê, você tem acesso a um subconjunto de informações. Você acaba conhecendo um subconjunto
totalmente diferente de coisas comparado com alguém que leia
livros diferentes do que você leu, certo? Mas todos os livros que vocês dois leram
ainda estão nesta mesma biblioteca. Na verdade, há um sistema muito semelhante
com o nosso DNA e nossos genes. Lembre-se, que no interior do núcleo
de cada célula está o seu DNA, ele é a nossa biblioteca, este é o nosso conjunto de instruções genéticas
para a construção de todo o nosso corpo. Dentro de nossa biblioteca de DNA
nós temos nossos livros, que são segmentos de nosso DNA,
que chamamos de genes. Os genes dão às nossas células instruções específicas sobre como fazer diferentes tipos de proteínas. As proteínas diferentes mudam a forma
como as células parecem e agem, por isso, nossas células possuem
habilidades muito distintas. Com exceção dos glóbulos vermelhos do sangue,
que não possuem núcleos, cada célula somática em seu corpo
contém o mesmo DNA exato. No entanto, essa célula muscular aqui parece e age
de forma diferente que esse neurônio aqui, isso porque essas células foram produzidas da leitura de diferentes livros em nossa biblioteca de DNA, elas estão usando diferentes genes
para fazer suas proteínas. Quando uma célula está usando
ativamente determinados genes, é dito que está acontecendo a expressão gênica. Se um gene está sendo expresso,
dizemos que ele está ativo. Se um gene não está sendo expresso dizemos
que ele está inativo, mantenha isso em mente. Por que eu estou dizendo tudo isso? Porque no fim, tudo se relaciona à forma
como as nossas células-tronco acabam se diferenciando em nossas
células especializadas aqui embaixo. Por exemplo, essa célula-tronco aqui
ativa seus genes das células musculares. Bom, aqui está o seu DNA e eu estou destacando os genes das células musculares que foram ativadas. Vou destacar também os outros
genes que estão inativos. Ativando seus genes das células musculares,
agora proteínas são produzidas, o que muda a forma como a célula se parece
e a função que desempenha. Agora, nossa célula muscular tem proteínas contráteis para ajudá-la a ser uma célula muscular útil
e agradável para a nossa movimentação. O mesmo aconteceu com nosso neurônio aqui,
as nossas células-tronco ativaram os seus genes e inativaram também alguns outros. A partir disso, a célula começou a produzir todas as proteínas que precisava para se transformar em um neurônio. As proteínas o tornaram alongado e com pequenas coisas pontiagudas, chamadas dendritos. Lembre-se que nossas células-tronco
aqui, elas são pluripotentes. Depois de especializadas, essas
células não podem se diferenciar, e elas também não podem voltar a ser células-tronco. Agora você deve estar se perguntando o que determina quais são os genes das nossas células que serão ou não desativados. Em outras palavras, como as células-troncos sabem que é a hora
de se especializar em um tipo de célula diferente. Acontece que as células decidem como
vão crescer com base em pistas que recebem. Essas pistas podem vir
do seu ambiente interno ou externo. Deixa eu mostrar para você as duas principais
maneiras como podem acontecer essas pistas. O desenvolvimento dos diferentes organismos,
inclusive de nós seres humanos, começa a partir de uma célula, o zigoto. Nosso zigoto tem essas proteínas pequenas,
chamadas fatores de transcrição, flutuando no citoplasma. Os precursores desses fatores de transcrição
também estão lá, são pequenos pedaços de RNA mensageiro, ou mRNA. Duas coisas vão acontecer. Em primeiro lugar, fatores de transcrição irão ativar certos genes e estes serão expressos, isso é o que os fatores de
transcrição fazem. Em segundo lugar, observe que todos estes fatores de transcrição estão agrupados em torno de uma área, isso é importante porque
quando o zigoto começa a dividir, esses fatores de transcrição acabam ficando isolados. Como você pode ver aqui, eles só acabam nas células que dividiram naquela região original, onde todos eles foram agrupados, assim, essas células, até aqui, não têm qualquer
ou não têm muitos fatores de transcrição, e essas células aqui embaixo
têm muitos fatores de transcrição. Agora você pode imaginar que os genes
vão ser ativados nessas células diferentes, isso vai determinar a especialização
de cada uma dessas células, já que elas irão fazer proteínas diferentes. Podemos chamar esse mecanismo de segregação assimétrica dos determinantes celulares. "Segregação assimétrica" porque os fatores de transcrição não estão distribuídos simetricamente entre as células filhas. E "dos determinantes celulares"
porque os fatores de transcrição e seus precursores determinam a maneira que as
células podem se especializar. A segunda maneira de especialização que eu vou falar se chama indução. Indução é um processo pelo qual uma célula,
ou geralmente um grupo de células, pode induzir um outro grupo a se diferenciar
usando apenas alguns sinais. Os sinais podem ser passados de maneiras diferentes. Pode ser por difusão, onde poderiam
ser liberados sinais de algumas células que se ligam a receptores de outras células,
fazendo com que esta se diferencie, ou a indução pode ser feita pelo contato direto entre as células por meio de pequenas proteínas de superfície, como essas aqui,
isto é o contato direto. Ou você poderia ter sinais transmitidos
através de junções gap, que são pequenas conexões
entre as células que estão conectadas, e que poderiam induzir a célula a se especializar. Essas proteínas, que fazem parte de uma junção gap, são chamadas coletivamente de conexinas. De qualquer forma, a indução é absolutamente fundamental
na formação de muitas partes do nosso corpo. Nossos membros são parcialmente
ou completamente formados por indução, nossos ouvidos, nossos olhos,
e outras partes do nosso corpo são formados por meio da indução
durante o desenvolvimento embrionário. Assim, a indução é realmente
importante na especialização celular. Lembre-se que o objetivo dos fatores
de transcrição que falei anteriormente e os sinais recebidos na indução, é mudar a expressão gênica da célula
para ativar e desativar certos genes, que, em última instância, é o que faz com que as células se diferenciem em outras células mais especializadas.