DIFERENCIAÇÃO CELULAR

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Curso: Engenharia Florestal – 1º período

Disciplina: Biologia Celular

Tema: Diferenciação Celular

Professor: Fernando Barreto Rodrigues

Diferenciação Celular

Equipe: Aline Ramalho, Alisson Alves,

Ana Carolina Pereira, Bruna Alves,

Eduarda Menezes, Kayke Fernandes,

Renata Moreira, Samuel Santos Lima.

Salinas, Setembro de 2012

DIVISÃO DE TRABALHO ENTRE AS CÉLULAS. DIRERENCIAÇÃO

A diferenciação celular consiste basicamente no processo de especialização de células, as quais passam a exercer, com grande eficiência, funções específicas. A diferenciação aumenta muito a eficiência do conjunto, mas torna as células dependentes umas das outras. Cada célula especializada exerce com maior eficiência uma função especifica. Desta forma o organismo animal se apresenta constituído por diversos tipos celulares que exercem funções especificas. Esta especialização celular está evidente na diversidade de morfologias celulares presentes no organismo adulto e é consequência da expressão gênica seletiva adquirida durante o processo e diferenciação. Por exemplo, o neurônio expressa proteínas necessárias para sua função que não estão presentes em um miócito e vice-versa. O zigoto é a célula que tem potencial máximo, podendo formar todas as células do  corpo, então o zigoto é uma célula totipotente.

Sendo a diferenciação o grau de especialização a célula, a potencialidade é a capacidade que a célula tem de originar outros tipos celulares. Em qualquer célula, quanto maior for a potencialidade, menor será a diferenciação, e vice-versa.

O primeiro momento em que se pode observar o compromisso das células embrionárias com um processo de diferenciação celular é durante a gastrulação, que ocorre logo após a clivagem, sendo que o zigoto sofre várias divisões mitóticas e resulta no aumento significativo de células que compõe o embrião. Para acelerar este processo, as mitoses são abreviadas através da omissão das fases G1 e G2, nestas fases ocorre intensa síntese de RNA e proteína, resultando no crescimento da massa celular.

Durante a clivagem os processos de transcrição ficam suspensos e o embrião é obrigado a dividir entre as células-filhas, as moléculas de RNA que foram acumuladas no processo de oogênese.  Ao final da clivagem, o volume total do embrião não se altera, mesmo que o número de células é significativamente maior.

Acumulado um número suficiente de células, inicia-se o processo de gastrulação, que é o processo de mudança na forma embrionária caracterizada por movimentos celulares intensos, chamados movimentos morfogenéticos, resultando na definição dos três folhetos embrionários ectoderma, mesoderma, endoderma, o embrião então e conhecido como gástrula. Neste processo inicia a etapa de transcrição e pela primeira vez ocorre expressão gênica a partir do genoma zigótico.

Na gastrulação com o início da transcrição a partir do genoma zigótico, tanto o genoma materno quanto o paterno passam a contribuir para o perfil proteico das células embrionárias.

Os eventos essenciais a diferenciação celular são os rearranjos celulares da gastrulação e o início do controle zigótico de transcrição gênica. O rearranjo celular posiciona as células nos microambientes que irão definir o programa de diferenciação que cada uma vai seguir, nas fases iniciais da diferenciação em um experimento de transplante, o microambiente é extremamente importante para a definição do tecido.  Esse processo de rearranjo celular é chamado morfogênese, participando dele macromoléculas intracelulares e da matriz extracelular.

A deflagração do controle de expressão gênica do genoma embrionário permite a produção seletiva das proteínas celulares que serão imprescindíveis para as funções celulares específicas ao fim do processo de diferenciação resultam da inativação de certos genes e da ativação de outros.

Todas as células de um organismo têm os mesmos genes. Num organismo adulto, cada célula tem codificada em seu DNA a informação necessária para sintetizar todas as proteínas para a formação de um organismo completo, mas apenas uma porção seleta de proteínas é produzida em cada célula. O perfil protéico celular é resultado conjunto de mecanismos que atuam nas várias etapas entre a transcrição e a função protéica. Um exemplo, as células nervosas são diferentes das células musculares, porque os genes ativos são diferentes, isso resulta da transcrição seletiva de certos genes, enquanto outros não são transcritos. Desse modo os RNAm diferem de uma célula para outra.

De forma geral, classificam-se estes mecanismos em: transcricional e pós-transcricional. O controle transcricional é exercido no DNA, regulando a intensidade da transcrição da maioria dos genes, determinando a atividade gênica. Os mecanismos pós-transcricionais agem entre a transcrição do RNAm e a tradução da proteína.

O controle transcricional regula a disponibilidade (ativação ou inativação gênica) do DNA para gerar mRNA, é especifico para cada tipo celular e varia do silenciamento total (ausência de transcrição) até sutis diferenças de atividade transcricional. A ativação gênica é mediada por proteínas nucleares (conhecidas como fatores de transcrição), que reconhecem seqüências especificas no DNA.Em contrapartida, a inativação seletiva de genes é igualmente importante durante a diferenciação, á medida que a célula se diferencia , perde-se a potencialidade, que se dá pela inativação gênica. Existem vários níveis de inativação gênica , desde ligação de fatores nucleares inibitórios até modificações ultra estruturais da cromatina regidas por modificações covalentes de nucleotídeos .

             O controle gênico pós-transcricional pode ocorrer de várias formas, interferindo com a eficiência do processamento do mRNA, o transporte de mRNA para o citoplasma e a tradução do mRNA ou do produto protéico. Em geral, a regulação pos- transcricional, ocorre de forma mais rápida do que o controle transcricional, respondendo às necessiades celulares imediatas.

“Conjugação – processo de transferência de DNA de uma célula pra outra, envolvendo o contato entre as duas células

Transformaçao - é definido como um processo de incorporação de DNA na forma livre geralmente decorrente da lise celular.