Sequenciamento de ácidos nucleicos em larga escala como novo paradigma para

geração de conhecimento

Prof. Dr. Rinaldo Wellerson PereiraPrograma de Pós Graduação em Ciências

Genômicas e Biotecnologia

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Planejamento

• Dia 02/09/11 – Sequenciamento de Genomas na era NGS– RNAseq• mRNA• ncRNA

– Epigenética/Epigenômica• Metilação de DNA• Modificações em histonas e organização da cromatina

Conocimientos recientes de la función del genoma humano

ncRNAsHistonas

+

Fatores ambientais

AlteraçõesEpigenéticas

Transcrição

Expressão Gênica• O genoma em diferentes

células de um mesmo organismo possuem o mesmo Genoma. Porque são diferentes?

• Porque os genes expressos são diferentes.

• Regulação da Expressão Gênica como mecanismo de diferenciação das células e também de adaptação celular a mudanças no ambiente

Porque estudar a Expressão Gênica?

• Entendimento dos mecanismos envolvidos na fisiologia celular– Processos envolvidos na regulação da expressão

gênica– Resposta celular a estímulos externos

• Entendimento da gênese de processos patológicos– Câncer– Doenças Cardiovasculares

Avaliação do Transcritoma

• Northen Blotting• RT-PCR• qPCR• Bibliotecas ESTs• SAGE – Serial analysis og Gene Expression• Arrays– Macroarrays– Microarrays

• Anális Global por NGS - RNAseq

Transcritoma - RNAseq

• Splicing Alternativo

• ncRNA

Splicing alternativo

Splicing Alternativo

• 95% de sequências codificantes multiexônicas apresentam splicing altertivo

• Estima-se que em média, cada sequências codificantes multiexônicas tenha 7 isoformas

• Há variação interpopulacional e interindividual no repertório de isoformas em diferentes tipos celulares

• No começo do começo do entendimento de como estas variações contribuem para a variabilidade normal e patológica

• NGS tem clara vantagem sobre microarranjos baseados em transcritos conhecidos

RNAs não codificantes

• 90% do genoma humano é transcrito

• Small ncRNA

• Long ncRNA

• miRNAs são moléculas de ~22 nucleotídeos;

• Pertencentes aos RNAs não codificadores.

Atuação dos miRNA

• Regulam a expressão gênica, em geral, interagindo com a região 3’UTR de mRNAs.

miRNAs em fluídos biológicos

Epigenômica• Modificações na cromatina

Histone Code

Variações Epigenéticas:

são mudanças reversíveis e herdáveis no genoma funcional que não alteram a sequência de nucleotídeos do DNA.

Hipermetilação de ilhas CpG em câncer

Ambiente e Epigenética

Livros

Gêmeos MZ são iguais?

Transmissão epigenética transgeracional transgeracional

Epigenômica

• Metilação em DNA– Sequenciamento de DNA tratado com bisulfito

Epigenômica• Mapeando DNA associado à modificações em

histonas (CHIP)

CHIP e NGS

Modificações em Histonas

Obrigado e uma boa viajem de retorno!

E não se esqueçam: a tecnologia não pode substituir a biologia!