Endossimbiose e evolução do genoma

BiologiaEvoluçãoIdades 17–18

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Três telas sobre como as células eucarióticas e os genomas ficaram mais complexos. Endossimbiose: ao longo de uma linha do tempo, uma célula hospedeira aparentada com as arqueias engloba uma alfaproteobactéria aeróbia (a futura mitocôndria) e, depois, um eucarioto engloba uma cianobactéria (o futuro cloroplasto); veja os genes passarem para o núcleo e abra cinco cartões de evidências: membrana dupla, DNA circular, ribossomos 70S, fissão binária e sequências de rRNA. Famílias de genes: duplique genes, deixe as cópias acumularem mutações, leia a matriz de identidade e monte a árvore das globinas ou a sua, e resolva uma família misteriosa. Transferência de genes: conjugação, transformação e transdução entre espécies de bactérias e a disseminação da resistência a antibióticos.

Aula: Origem da célula eucariótica e evolução do genoma

O que mostra

Mitocôndrias e cloroplastos descendem de bactérias que viviam dentro de outras células. Há cerca de 2 bilhões de anos, uma célula aparentada com as arqueias englobou uma alfaproteobactéria aeróbia e, mais tarde, um eucarioto englobou uma cianobactéria; a maioria de seus genes passou para o núcleo. A membrana dupla, o DNA circular, os ribossomos 70S, a fissão binária e as sequências de rRNA são as evidências. Os genomas também crescem por duplicação gênica: as cópias divergem em ritmo quase constante e formam famílias como as globinas. As bactérias ainda compartilham genes por transferência horizontal. Datas, taxas e curvas de perda de genes são simplificadas.

Como usar

Em Endossimbiose, clique em Executar ou Próxima etapa para seguir a linha do tempo e escolha um Cartão de evidência para comparar as organelas com bactérias. Em Famílias de genes, escolha Globinas, Monte a sua (Executar e depois Duplicar um gene) ou Mistério, e leia a matriz de identidade. Em Transferência de genes, escolha o Mecanismo, a Doadora e a Receptora, clique em Transferir e depois em Adicionar antibiótico; no modo Detetive, descubra a espécie que recebeu o gene R.

Parâmetros que você pode mudar

  • Tela Endossimbiose, Famílias de genes, Transferência de genes
  • Etapa da linha do tempo 1–6
  • Cartão de evidência Nenhum (linha do tempo), Membrana dupla, DNA circular, Ribossomos 70S, Fissão binária, Sequências de genes
  • Família de genes Família das globinas, Monte a sua, Família misteriosa
  • Mecanismo de transferência Conjugação, Transformação, Transdução
  • Modo de transferência de genes Laboratório de transferência, Detetive de genes

Perguntas para explorar

  1. Por que se acredita que a membrana externa da mitocôndria veio da célula hospedeira?
  2. Se duas cópias de um gene são 93 % idênticas e outras duas 43 %, qual par foi duplicado mais recentemente?
  3. Como um gene de resistência a antibióticos pode passar de uma espécie de bactéria para outra não aparentada?