Aula 02 – Organização do genoma e variação individual

ORGANIZAÇÃO DO GENOMA E VARIAÇÃO INDIVIDUAL

Augusto Schneider Faculdade de Nutrição

Universidade Federal de Pelotas

A MOLÉCULA DE DNA

COMPOSIÇÃO DO DNA Pa

drão

de

repr

esen

taçã

o

ESTRUTURA DO DNA

Interação com proteínas Fatores de transcrição

COMPACTAÇÃO DO GENOMA

COMPACTAÇÃO DO GENOMA

Em linha reta 2 metros

Equivalente a 40 km de linha em uma bola de tênis

CROMOSSOMOS

Interfase Fase mitótica

Cromossomos homólogos (paterno e materno)

CROMOSSOMOS

MITOSE/MEIOSE

MITOSE/MEIOSE

Histonas

Metil/Acetil

METILAÇÃO/ACETILAÇÃO DE HISTONAS

METILAÇÃO/ACETILAÇÃO DE HISTONAS M

etil

Ace

til

COMPACTAÇÃO DO GENOMA

EUCROMATINA/HETEROCROMATINA

Ativa Inativa

Vai depender do tipo celular que genes estarão ativos ou inativos

PLASTICIDADE CELULAR

PLASTICIDADE CELULAR

PLASTICIDADE CELULAR

Cél. Nervosa

Cél. Muscular

Cél. Epitelial

CROMOSSOMOS

ORGANIZAÇÃO DE GENES

REGIÕES DE UM GENE

Capazes de interagir com nutrientes

INTRON/EXON

Recombinação de diferentes exons ou retenção de introns gera novas proteínas

ORGANIZAÇÃO DE GENES

Total = 3,2 x 109 pb Aprox. 20.000 genes codificam proteínas

REPLICAÇÃO DO DNA

REPLICAÇÃO DO DNA

A replicação do DNA é semi-conservativa

Realizada pela DNA Polimerase

REPLICAÇÃO DO DNA

Sent

ido

da re

plic

ação

5’ è

3’

REPLICAÇÃO DO DNA

REPLICAÇÃO DO DNA

REPLICAÇÃO DO DNA

ERRO NA REPLICAÇÃO DO DNA

REPARO DO DNA

REPARO DO DNA

REPARO DO DNA

ERRO NA REPLICAÇÃO DO DNA

Gene da leptina Humanos vs. Camundongos

ERRO NA REPLICAÇÃO DO DNA

SNPs – SINGLE NUCLEOTIDE POLYMORPHISM

AATTGCGTACTGGCGCGAT

AATGGCGTACTGGCGCGAT

GENE “X”

SNPs – SINGLE NUCLEOTIDE POLYMORPHISM

Genoma humano = 99,9% idêntico entre individuos 0,1% restante = variações entre indivíduos

Os SNPs são responsáveis por 90% das variações entre indivíduos

MUTAÇÕES

Troca de nucleotídeo AACGCAGCCCCG AACGTAGCCCCG

Deleção de nucleotídeo AACGCAGCCCCG AACG AGCCCCG

Inserção de nucleotídeo

AACGCAGCCCCG AACGTCAGCCCCG

MUTAÇÕES

Transição – Uma pirimidina/pirmidina purina/purina

Tranversão – Uma purina/pirmidina e vice-versa

MUTAÇÕES INDUZIDAS

Dímeros de timina

MUTAÇÕES INDUZIDAS

Radicais livres provocam danos ao DNA (O2-, H2O2)

Quebra nas fitas de DNA (Simples e dupla)

MUTAÇÕES INDUZIDAS

MUTAÇÕES

•  Taxa de mutação

•  Depende do tamanho do gene

•  Função celular

•  Localização •  Exon/Intron •  Regiões intergênicas

•  Genes duplicados – mais propensos a acumular mutações

MUTAÇÕES

Um único gene pode conter várias mutações Diferentes indivíduos carregam diferentes “versões” deste gene Exemplo: Receptor do LDL Localizado no Cromossomo 19 Gene com 44.000 pares de base Proteína de 860 aa 700 mutações catalogadas 5 categorias: - Alelos nulos, capacidade de ligação, processamento pós-tradução, reciclagem

Alelo

MUTAÇÕES

Mutação com ganho ou perda de função

Aumento ou diminuição da produção da proteína

Alteração da afinidade enzima/substrato, receptor/ligante

Promotor Codificante