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LUISA OMETTO DAL PRETE

GENÉTICA HUMANA- MÓDULO GENÉTICA MENDELIANA

AULA T1: BASES CROMOSSOMICAS DA HEREDITARIEDADE

Capítulo 1 e 2 - Thompson

Século XIX: ideias de eugenia (esterilização da população)

Década de 30: comissão geral de eugenia no Brasil

Aconselhamento genético:

comunicação e decisão individual do paciente

relacionado com a ocorrência de uma doença genética na família

termo de concentimento

idade, principalmente em doenças de aparecimento tardio

escolha reprodutiva, deixar a pessoa decidir se ela irá querer ter filhos ou não a partir disso

impacto psicológico

privacidade e confidencialidade dos resultados

consequências da divulgação: será que não irá encarecer o plano de saúde?

como passar a informação de um conhecimento complexo ao paciente

fases de aceitação:

negação

raiva

barganha

depressão

aceitação

metáfase: melhor etapa do ciclo celular para análise genética

cariótipo: organização dos cromossomos por tamanho

herança autossômica :cromossomos 1 ao 22

herança ligada ao X ou ao Y

sexo constitucional humano é o feminino, precisa do Y para determinar o sexo masculino, por

exemplo no caso de agenesia da gônada, retirada precoce dos testículos, o indivíduo se torna do

sexo feminino

célula germinativa primordial: presente inicialmente no saco vitelínico e irá migrar para a crista

gonadal, próximo ao mesonéfron aonde se desenvolverá o rim, desenvolvimento dos ovócitos e

espermatozóides e fertilização

Quimera e mosaico: pessoas com tipos celulares diferentes

quimerismo: pré-zigótico, precisa formar dois zigotos e eles se fundirem. O quimerismo em humanos

é raro e acontece quando dois óvulos fecundados se fundem antes do quarto dia de gestação. Ex:

hermafroditismo verdadeiro, transfusão sanguínea, mulher em gestação (recebe células fetais). Comum

em aves, como o sexo é somático, o corpo ficará metade galinha e metade galo. Como no ser humano

o sexo é gonadal isto não ocorre.

mosaicismo: pós-zigótico, um indivíduo com dois materiais genéticos distintos, porém provenientes do

mesmo zigoto. Um indivíduo ou um tecido particular do corpo pode consistir em mais de um tipo de

célula ou linhagem, por um erro ocorrido durante a mitose em qualquer estágio após a concepção. A

esse fenômeno dá-se o nome de mosaicismo. O mosaicismo somático é sugerido por um distúrbio

monogênico ser menos grave em uma pessoa do que o comum, ou por ser confinado a uma parte

particular do corpo. Dependendo de quando a mutação surge no desenvolvimento, ela pode ou não ser

transmitida para a geração seguinte com expressividade total, dependendo de se a mutação está

também presente em toda ou parte das células da linhagem germinativa. O mosaicismo gonadal ou de

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linhagem germinativa é quando a mutação está presente em uma proporção de células gonadais. A

mutação nesse caso ocorre apenas nas células germinativas, e os genitores são fenotipicamente

normais, mas capazes de gerar filhos afetados. Ex: câncer, Síndrome de Turner (individuo que seria

inicialmente XX e posteriormente apareceriam linhagens celulares com 45 X, caso fosse completamente

45X seria abortado).

Por que, se um X é inativado? Porque no humano o X não é completamente inativado, ele mantém

regiões aonde precisa estar em dose dupla, com regiões homólogas no Y, portanto se não há o X precisa

ter o Y.

Translocação do cromossomo 21: síndrome de Down

Comum em 3,5% das pessoas com a Síndrome, possuem dois cromossomos do par 21 completos (o

comum) mais um pedaço mais ou menos grande de um terceiro cromossomo 21 que geralmente

está colado a outro cromossomo como o 14. Isso acontece porque o pai ou a mãe dessa pessoa

apresenta, nas células do seu organismo, no lugar de cromossomos 21 completos, um cromossomo

21 mais um pedaço de outro cromossomo 21 que se soltou e se colou a outro cromossomo. Quando

se formar a célula germinativa uma célula ficará com um cromossomo 21 e com o cromossomo de

outro número, por exemplo o 14, com pedaço de cromossomo 21 colado, ao ser fecundado terá

então 3 cópias do 21.

A translocação é comum em cromossomos acrocêntricos: 13, 14, 15, 21, 22

Crossing over: só ocorre na prófase da meiose, troca de pedaços entre cromossomos homólogos. Há

maior probabilidade de ocorrer crossing over em lócus mais distantes.

Epigenética: nucleossomos e cromatina

Cromatina funciona como uma mola, quanto mais condensada mais difícil para os fatores de

transcrição atuarem no DNA e os genes se expressarem

Metilação de DNA

Modificação da cauda das histonas

RNAs não codificantes

AULA T2: ESTRUTURA E ORGANIZAÇÃO DO GENOMA HUMANO

Capítulo 3 do Thompson

Classificação dos transtornos genéticos -doenças causadas inteiramente ou em parte pelo componente

genético, podem ser classificadas da seguinte forma:

Transtornos cromossômicos: pela deficiência ou excesso dos genes contidos em cromossomos inteiros

ou seus segmentos. A presença de uma cópia extra do cromossomo 21 provoca a Síndrome de Down. São

mais comuns e respondem pela metade dos abortos espontâneos.

Transtornos de um único gene: causada por um erro na informação genética transportada por um único

gene , isto é, genes mutantes individuais, podendo estar presente em apenas um dos cromossomos do

par (pareado com um alelo normal do cromossomo homólogo) ou em ambos. Pode acontecer no DNA

mitocondrial. Exs: fibrose cística, anemia falciforme, síndrome de marfan, albinismo (ausência ou

defeito em uma enzima envolvida na produção de melanina) e acondroplasia, causada pela substituição

de uma glicina por uma arginina no domínio transmembrana do receptor do fator de crescimento

fibroblástico 3.

Transtornos multifatoriais: responsável pela maior parte das doenças, pode não haver erro na

informação genética, a doença resulta, em vez disso, de um ou mais genes diferentes que juntos

predispõem um defeito grave, frequentemente combinado com fatores ambientais. Ex: fenda labial e

palatina, defeitos cardíacos congênitos, alzeimer, hipertensão e diabetes.

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Genoma humano

Sequencia de DNA de todos os cromossomos de um organismo, nucleares e mitocondriais

é composto por grandes quantidades de DNA, que contém na sua estrutura a informação genética

necessária para especificar todos os aspectos da embriogênese, do desenvolvimento, do crescimento,

do metabolismo e da reprodução.

Toda célula nucleada do corpo carrega sua própria cópia genômica ( de 20 a 50 mil genes)

Cariótipo: complemento cromossômico característico de cada especie, em termos de número,

morfologia e conteúdo

Mapa genético: mapa de localização genômica dos genes

Citogenética: estudo dos cromossomos, da sua estrutura e da sua hereditariedade

Cromossomos:

Cada cromossomo é constituído por um único DNA de dupla hélice contínuo

Cromossomos sexuais (X e Y) e cromossomos autossomos

Células somáticas e células germinativas

Cromossomos homólogos: carregam informações equivalentes. Em um locus específico os homólogos

podem ser idênticos ou variar ligeiramente na sequencia, a isso da-se o nome alelos de um gene.

Gene:

Sequencia de DNA que especifica a produção de um produto final, seja proteína, seja RNA

Unidades funcionais da informação genética, organizados em cromossomos de maneira linear. Cada gene

possui o seu locus

Gene contém não só a parte codificante, mas também a parte adjacente necessária à expressão

adequada do gene

Podem ser classificados em 2 tipos:

Genes codificadores: que codificam uma proteina: 20 a 25 mil

Genes não codificadores: codificam um RNA funcional ou RNA não codificante (RNAnc): 20 a 25 mil

Genes estão localizados de maneira desigual ao longo dos cromossomos (desertos de genes)

Desequilíbrio alélico: genes expressos a partir de apenas um dos cromossomos homólogos

Em humanos todos os genes contém éxons e introns?

Não. Genes que codificam para histonas não possuem íntron.

Onde os genes são trasncritos? No núcleo

Onde os transcritos primários são processados para formar o transcrito maduro? Núcleo

Em que consiste o processamento do RNAm? Remoção dos introns e união dos exons

Além da união dos éxons, o RNA maduro apresenta processamento adicional?

Sim: adição de “cap” na região 5’ e da cauda poliA na região 3’

Onde ocorre esses dois tipos de processamento do RNAm após a remoção dos introns? Núcleo

Qual o papel da estrutura 5’cap e da cauda poli A para formar o transcrito maduro?

Evitar a ação da exonuclease 5’ e facilitar o transporte para o citoplasma

Qual o papel da região 5’ UTR?

Região de ligação do ribossomo

Após o sequenciamento do genoma humano verificou-se que temos cerca de 25.000 genes, muito menos que o esperado para explicar a complexidade da espécie. Além disto, somente 1,5% do nosso genoma codifica proteína. Quais hipóteses e resultados concretos explicam esta aparente incoerência?

Muitos genes são capazes de gerar vários produtos proteicos diferentes, não apensas um, através do uso de segmentos de codificação alternativos (splicing alternativo): no encadeamento alternativo, diferentes éxons são selecionados para formar RNAm e a variação na seleção de éxons de acordo com o tecido origina isoformas proteicas distintas. Além disso, modificações subsequentes da proteina codificada resultam em uma amplificação ainda maior do conteudo de informações. Estima-se que os 25 mil genes humanos podem codificar muitas centenas de milhares de proteinas diferentes chamadas coletivamente de proteoma. Por fim, proteinas individuais nao funcionam sozinhas, elas formam redes elaboradas envolvendo muitas

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proteinas diferentes e RNAs reguladores que respondem de maneira coordenada e integrada a diferentes sinais geneticos, ambientais ou de desenvolvimento.

1) Termos relacionados com a transcrição dos genes:

1. Íntron: transcrito em RNA no núcleo mas não presente no RNAm maduro no citoplasma, pois são removidos

por splicing

2. Upstream: DNA genômico que antecede o local de início de transcrição na direção 5’

3. Downstream: sequencia de DNA localizada na direção 3’ além da extremidade de um gene

4. Fator de transcrição

5. Região promotora: na extremidade 5’ do gene que contém seuqnecias responsáveis por iniciar a transcrição

6. Outros elementos reguladores: acentuadores, insuladores e regiões de controle do lócus

7. Região não traduzida 3’ contém um sinal para adição de sequencia de resíduos de adenosina (cauda poliA) e

região não traduzida 5’

A transcrição é iniciada na extremidade 5’ transcrita mas não traduzida chamada 5’ UTR na parte

upstream das sequencias codificantes, prossegue na direção 5’ para 3’ enquanto a fita molde é na

verdade lida na direção 3’- 5’. Após a formação do transcrito primário, são adicionados cap na

extremidade 5’ e a extremidade 3’ é clivada e adicionada cauda poliA, as sequencias de íntrons são

removidas no processo de splicing, o RNAm resultante é transportado ao citoplasma

Em muitos genes a ação da RNA polimerase II associada com os fatores de transcricionais gerais (B, D,

E, F e H), cofatores (CRSP, TRAP, ARC/DRIP) é dependente complexos modificadores e remodeladores

de cromatina (SWI/SNF, PBAF, ACF, NURF e RSF).

Processamento alternativo do DNA: produz 2 diferentes RNAs a partir de um mesmo gene, produzindo

duas isoformas proteicas. De acordo com cada tecido pode haver um processamento do RNA tecido-

específico de modo a produzir isoformas tecido específicas ou éxons tecidos específicos, como no caso

da tropomiosina humana.

2) Funcionamento da expressão gênica

Inicio da transcrição: promotores (ex TATA box e CAT box) e outros elementos reguladores e proteinas

especificas chamadas fatores de transcrição

Transcrição iniciada na região 5’ UTR (transcrita mas não traduzida imediatamente a montante das

sequencias codificantes) pela polimerase II

Transcrição continua por porções intronicas e exônicas do gene até a região que corresponde a

extremidade 3’

Transcrito primário é processado com adição de cap na extremidade 5’ e clivagem na extremidade 3’

seguida de adição de cauda poliA

Splicing

Metilação: ocorre durante a transcrição genica, altera a conformação da cromatina na região promotora

do gene, deixando-o mais condensado, o que dificulta o acesso dos fatores de transcrição às sequencias

reguladoras, em consequencia ocorre silenciamento do gene

Transporte RNAm ao citoplasma

AUG metionina: primeiro aminoácido e estabelece a matriz de leitura

Ilhas CpG:concentração alta do dinucleotídeo 5’- CpG- 3’ que serve de sitio de ligação para fatores de

transcrição específicos (região promotora) e são também alvo de metilação

O imprinting genômico é um fenômeno epigenético, onde os genes em cromossomos homólogos podem resultar características clínicas diferentes, dependendo de o gene ser herdado da mãe ou do pai. A

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metilação do DNA é tida como sendo o principal mecanismo pelo qual a expressão gênica é modificada, é o imprint aplicado a determinadas sequências de DNA em sua passagem pela gametogênese. A expressão diferencial do alelo pode ocorrer em todas as células somáticas ou em tecidos específicos ou estágios do desenvolvimento. Esses genes marcados são conhecidos como regiões diferencialmente metiladas (DMRs), que incluem regiões de controle de imprinting (ICRs), que controlam a expressão dos domínios imprintados.

3) Famílias gênicas

Muitos genes pertencem a famílias gênicas, que compartilham sequencias de DNA estritamente

relacionados e codificam proteinas estritamente relacionadas

Família codificadora de proteinas das hemoglobinas

- Cromossomo 11: aglomerados de genes da β globina (cluster)

- Cromossomo 16: aglomerados de genes da α globina

Família dos receptores olfativos RO: encontrados em quase todos os cromossomos

4) Pseudogenes

Sequencias de DNA que se assemelham muito a genes conhecidos mas não são funcionais. Podem ser

de 2 tipos: processados - se formaram um processo de retrotransposição, no qual há transcrição,

geração de um DNAc a partir do RNAm por trsncrição reversa e integração desse DNA no genoma em

locais distantes do gene original (não possuem introns) e os não processados (produtos da evolução,

representam genes modificados por mutação e mortos, que antes eram funcionais).

5) Genes de RNA não codificante

Genes cujo produto funcional parece ser o próprio RNA (RNAnc)

Desempenham papéis na infraestrutura celular (RNAt e RNAr envolvidos na tradução de RNAm,

envolvidos no controle do splicing, envolvidos na modificação de RNAr, na regulação g~enica, no

silenciamento gênico e em doenças humanas

microRNA: uma classe de RNAnc que suprimem a tradução de genes-alvo por meio da ligação a seus

respectivos RNAm e regulação da produção de proteinas

A quantidade de DNA não codificante está relacionada com a complexidade dos organismos

Participa da expressão gênica, regulando:

- Desenvolvimento embrionário

- Diferenciação celular

- Estabilidade genômica

- Estabilidade do RNAm

- Altera a estrutura da cromatina

DNA:

Macromolécula de ácido nucleico polimérica, formado por 3 unidades:

Ribose (açucar de 5 carbonos): desoxirribose

Fosfato

Base nitrogenada: purina (Adenina, Guanina) ou pirimidina (Timina, Citosina)

Ligações 5’- 3’ fosfodiéster entre unidades de desoxirribose

Ligações de hidrogênio entre as bases

Dupla hélice: natureza complementar das fitas

Fosfato

Distribuição:

1,5% codifica proteínas

5% elementos reguladores da expressão gênica

Apenas 50% de DNA único ou DNA de cópia única: cuja ordem linear de nucleotídeos está representada

uma única vez

Restante de 50% é DNA repetitivo.

Os diferentes tipos de repetições em tandem são chamadas de DNA satélites.

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Repetições dispersas de duas famílias são importantes porque estão associadas a doenças gênicas: Alu

(10% genoma humano, regiões ricas em GC) e LINE (20% do genoma humano, regiões ricas em AT).

Algumas cópias dessas famílias geram cópias de si mesmas que podem integrar outro local do genoma

ocasionando inativação por inserção de genes, por exemplo.

Duplicações segmentadas (5% do genoma)

Dogma central da biologia celular:

O DNA genômico direciona a síntese e a sequencia de RNA, o RNA direciona a síntese e a sequencia de

polipeptídeos, e as proteínas específicas estão envolvidas na síntese e no metabolismo do DNA e do RNA.

Cromatina e histonas

O genoma é armazenado dentro das células como cromatina, na qual o DNA genômico está conjugado

a várias classes de proteínas cromossômicas (histonas e não-histonas). Um octâmero de 4 tipos de

histonas (H2A, H2B, H3 e H4) ao redor do qual o DNA se enrola formando um “colar de contas”. Cada

complexo octâmero-DNA é chamado de nucleossomo (unidade estrutural básica da cromatina). A 5ª

histona (H1) se liga à extremidade de cada nucleossomo, na região de espessamento

internucleossomo, formando solenoides.

DNA mitocondrial

é definido por um único tipo de DNA circular de fita dupla, contém 37 genes, dos quais 24 especificam

o produto maduro de RNA (22 de tRNA mitocondrial, 2 moléculas de rRNA mitocondrial) e 13 genes

codificam polipeptídios sintetizados nos ribossomos mitocondriais. O produto desses genes atuam

dentro da mitocondria embora a maioria das proteinas venham de genes nucleares.

O código genético mitocondrial difere do código genético nuclear. E das 22 moléculas de tRNA são

capazes de reconhecer famílias de 4 códons (diferindo apenas na 3ª posição) e 14 reconhecem pares

de códons com bases idênticas nas duas primeiras posições e compartilham tanto purina quanto

pirimidina na 3ª posição. Isso resulta em 60 códons reconhecidos e os 4 remanescentes atuam como

códons de determinação (UAG, UAA, AGA, AGG).

O genoma mitocondrial é extremamente compacto (93% codificado) e nenhum dos 37 genes

mitocondriais possui íntrons. Algumas sequências codificadoras (6ª e 8 ª subunidades da ATPase

mitocondrial) têm sobreposição e sequências vizinhas podem ser contíguas ou separadas por uma ou

duas bases codificadoras.

A única região desprovida de DNA codificador é a região da alça de deslocamento (D), na qual se

forma uma fita tripla de DNA que contém o promotor para a transcrição das fitas leve e pesada do DNA

mitocondrial. Sua transcrição começa a partir desses promotores e segue em direções opostas. O RNA

maduro é gerado pela clivagem desses transcritos multigênicos.

Padrão de herança mitocondrial: na formação do zigoto, o espermatozoide nunca contribui com o seu

genoma mitocondrial. É herdado matrilinearmente, ou seja, a herança é transmitida apenas pela mãe.

Na divisão mitótica, as moléculas de DNA mitocondrial separam-se de forma puramente aleatória entre

duas células-filhas. A herança do cromossomo Y, ao contrário, é patrilinear.

Pontos revisados no capítulo:

Mitose e meiose

Espermatogênese, ovulogênese e fertilização

QUESTÕES AULA 2

1. Que tipo de herança ocorre para o DNA mitocondrial o cromossomo Y humanos?

Durante a formação do zigoto, o espermatozoide contribui para a célula ovo com seu genoma nuclear, mas

não com o seu genoma mitocondrial. O genoma mitocondrial, portanto, apresenta herança materna, ou seja,

homens e mulheres recebem o genoma mitocondrial de suas mães, mas os homens não os transmitem para

os seus descendentes. Já o cromossomo Y é o cromossomo sexual responsável por transmitir as características

que definem o sexo masculino, assim, o cromossomo Y apresenta herança paterna: os pais os transmitem

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para os seus filhos homens, mas não para as suas filhas mulheres, que são genotipicamente XX.

2. A quantidade de sequência de DNA não codificadoras proteínas aumenta proporcionalmente com a

complexidade dos.organismos. Comente e explique.

As sequências de DNA não codificadoras são aquelas que não têm as proteínas como produto gênico final.

Entretanto, as sequências não codificadoras exercem um controle essencial sobre os mecanismos de

expressão gênica. Assim, com o aumento da complexidade dos organismos, um mecanismo mais sofisticado

de controle da expressão dos genes é requerido, de forma que explica a presença de maior proporção de

DNA não codificador.

3. O que você entende por processamento do RNA tecido específico? De exemplo para a espécie humana.

Nos eucariotos, o hnRNA ou pré-RNA passa por uma sequência de processos após sua transcrição, ainda do

interior do núcleo, que o capacita a ser transportado para o citoplasma, onde ocorre a tradução por meio

dos ribossomos. Durante esse processamento, o hnRNA sofre modificações nas suas extremidades de forma a

torná-lo mais estável, e também sofre o processo de splicing ou encadeamento. O splicing consiste na seleção

dos éxons que serão separados das sequências não codificadoras - íntrons - e que darão origem as proteínas.

Entretanto, de acordo com cada tecido e com a função que ele apresenta no organismo, o hnRNA de um

mesmo gene pode seguir vias alternativas de splicing (splicing alternativo), de modo a produzir isoformas

tecido específicas, como no caso da tropomiosina humana. Os éxons presentes na isoforma de um tecido mas

não na de outro são chamados éxons tecido-específicos.

4. Quais as possíveis funções do RNA não codificador?

O RNA não codificador desempenha papel na expressão gênica, participando da regulação do desenvolvimento

embrionário, diferenciação celular, estabilidade genômica do mRNA e alteração da estrutura da cromatina.

GD 1: HERANÇA AUTOSSÔMICA DOMINANTE E RECESSIVA

Capítulo 7 parte 1-Thompson

GENÓTIPO

Para os loci autossômicos (e no cromossomo X nas mulheres) o genótipo de uma pessoa é definido por ambos

os alelos que compõe o lócus nos 2 cromossomos homólogos, ou de forma mais ampla, genótipo se refere a

todos os pares de alelos que compõe de forma coletiva a constituição genética de um indivíduo ao longo de

todo o seu genoma

Homozigoto: individuo portador de um par de alelos identicos num locus do DNA nuclear

Heterozigoto: individuo portador de um par de alelos diferentes sendo um deles selvagem

Heterozigoto composto: individuo portador de 2 alelos mutados diferentes ( em vez de um mutado e

um selvagem)

Hemizigoto: homem que apresenta um alelo anormal no cromossomo X e não há cópia do gene

*esses termos não são usados para DNA mitocondrial porque ele apresenta milhares de cópias em uma célula

HAPLÓTIPO

Conjunto de alelos em dois ou mais loci próximos, em 1 cromossomo do par de homólogos

FENÓTIPO

Expressão do genótipo como um traço morfológico, clínico, celular ou bioquímico, podendo ser

observado clinicamente ou através de exames sanguineos ou histológicos

Pleiotropia: quando um único gene ou par de genes produz multiplos efeitos fenotipicos (sintomas). O

defeito genico é chamado pleiotrópico.

PENETRANCIA

Probabilidade de um ou mais alelos mutantes apresentarem qualquer que seja a expressão fenotipica,

isto é “tudo ou nada”: porcentagem de pessoas que manifestam a doença fenotipicamente

independente da gravidade

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Penetrancia incompleta ou reduzida: quando a frequencia de expressão fenotipica de determinada

doenca é menor que 100%, ou seja, há portadores que tem o genótipo relevante e não o expressam.

EXPRESSIVIDADE

Refere-se a gravidade com que determinado fenótipo se expressa entre individuos com o mesmo

genótipo deletério

Expressividade variável: quando pessoas apresentam o mesmo genótipo mas a gravidade da doença é

diferente

HERANÇA MEDELIANA

Localização lócus genico: cromossomo autossomo, sexual ou mitocondrial

Genes levados no cromossomo X são chamados de ligados ao X, e genes levados no cromossomo Y são

chamados de ligados ao Y ou herança holândrica.

1) Loci autossomo

Fenótipo recessivo: quando expresso em homozigotos, hemizigotos ou heterozigotos compostos, nunca

na presença do alelo selvagem

Fenótipo codominante: se ocorrer a expressão fenotípica de ambos os alelos em um lócus, por exemplo

no sistema ABO

Fenótipo dominante: uma característica é dominante se for fenotipicamente expressa em

heterozigotos. Se os heterozigotos e homozigotos para o alelo selvagem possuem o mesmo fenótipo, o

distúrbio é dominante puro (raro em genética humana). Se os homozigotos apresentam um fenótipo

mais severo do que os heterozigotos, o disturbio é denominado semidominante ou dominante

incompleto.

a) Herança autossômica recessiva:

ocorrem apenas em indivíduos com dois alelos mutados e nenhum selvagem, geralmente o alelo

mutante é responsável por reduzir ou abolir a função proteica (mutação de perda de função). Ex:

Fibrose cística

Em doencas autossomicas recessivas raras, geralmente os individuos sao heterozigotos compostos,

exceção aos filhos de casamentos cosanguineos (ex: xeroderma pigmentoso)

Algumas doenças autossomicas recessivas apresentam fenótipo influenciado pelo sexo, ou seja, o

disturbio se expressa em ambos os sexos, porém com frequencia ou gravidade diferente (ex:

Hemocromatose hereditaria: fenótipo recessivo mais frequente em homens que causa excesso de

absorção de ferro na alimentação, acredita-se que a expressão reduzida em mulheres se deve a perda

desse íon na menstruação e menor ingestão de ferro na dieta).

b) Herança autossomica dominante

Exs: Doença policistica renal, Hipercolesterolemia familiar, Distrofia miotônica

Ex: dominancia incompleta: Acondroplasia

Fenótipo limitado ao sexo em herança autossomica dominante: apesar da doença ser transmitida por

mulheres não afetadas (portadoras não penetrantes), ela também é transmitida de pai pra filho (ex:

puberdade precoce limitada aos homens)

Penetrancia incompleta: fenda mãos e pés

Expressividade variável: NF1 neurofibromatose tipo 1

Mutações novas: nanismo tanatofórico (porque é letal ao feto, então necessariamente são mutações

novas)

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2) Loci sexual

Ha poucos genes ligados ao Y, a maioria é envolvida

com as características sexuais primárias ou desenvolvimento de características masculinas secundárias

No cromossomo X encontramos 300 genes associados a fenótipos de doenças ligadas ao X

a) Inativação do X

Processo fisiológico normal que inativa nas mulheres, nas células somáticas, a maioria dos genes ligados

a um dos dois cromossomos X, mas não os genes do único cromossomo X nos homens, de modo a igualar

a expressão

Penetrancia incompleta nas mulheres: dificuldade em classificar em dominante ou recessivo. Ex:

distrofia de Duchenne:mosaicismo

b) Herança recessiva ligada ao X

Se expressa fenotipicamente em todos os homens

O gene é transmitido de um homem afetado a todas as suas filhas e nunca a seus filhos

Hemofilia A: disturbio recessivo ligado ao X no qual há falta de coagulação sanguínea do fator VIII, uma

proteina da cascata de coagulação.

Mulher Heterozigota manifestante: inativação desbalanceada do X

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c) Herança dominante ligada ao X:

Todas as filhas mulheres são afetadas e nenhum filho homem é afetado pelo pai afetado

d) Herança pseudoautossomica:

A recombinação meiótica entre loci ligados ao X só ocorre entre 2 cromossomos homólogos, portanto é

limitado ás mulheres. Contudo há um pequeno número de loci contíguos localizados nas extremidades

dos braços X e Y e sofrem recombinação durante a meiose masculina. Assim durante a espermiogênese

um alelo mutante localizado no X pode passar para o Y e ser transferido aos descendentes homens. São

chamados loci pseudoautossomos.

AULA T3: HEMOGLOBINOPATIAS E DISTÚRBIOS MONOGÊNICOS

Capítulo 11- Thompson

Uma doença genética ocorre quando uma alteração no DNA de um gene essencial modifica a

quantidade ou função dos seus produtos gênicos, ou ambos- tipicamente o RNA mensageiro e a proteína, e

ocasionalmente os RNAs não codificadores específicos (RNAncs), os quais possuem funções estruturais ou

reguladoras. As mutações que afetam a função proteica provocam como efeito: perda de função, ganho de

função, expressão gênica no momento errado (expressão heterocrônica) ou expressão no local errado

(expressão ectópica)

A relação entre genótipo e fenótipo nas doenças genéticas

As variações no fenótipo clínico observado em uma doença hereditária podem ter uma das 3 explicações

genéticas:

Heterogeneidade alélica: mutações diferentes no mesmo locus

Heterogeneidade de lócus: mutações em loci diferentes causam o mesmo fenótipo

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Efeito de genes modificadores

Hemoglobinopatias

Ilustram os distúrbios monogênicos

Doenças hereditárias das hemoglobinas, classificadas como:

Estrutura da hemoglobina

Contém 4 subunidades: duas cadeias de α globina e duas cadeias de β globina

Cada subunidade é composta de uma cadeia polipeptídica, a globina, e um grupo prostético, o heme

(que é o pigmento contendo ferro, capaz de se combinar com o oxigênio e transportá-lo).

Estrutura terciária das globinas contém 8 regiões helicoidais (hélices A-H) e dois resíduos conservados:

Phe42 ( fenilalanina que envolve o anel de porfirina) e His92 (histidina a qual ferro do heme se liga

covalentemente)

Globina apresenta áreas insensíveis, nas quais as mutações são toleradas e áreas sensíveis nas quais

mutações alteram a função da proteina. Por exemplo: mutações que substituem um aminoácido

altamente conservado ou mutações que substituem um dos aa apolares (que são os responsáveis por

formar uma concha hidrofóbica que exclui a água do interior da molécula) causam hemoglobinopatias.

Globinas : GENE

Lócus dos genes α globina ou tipo α (tandem no cromossomo 16) possui 3 variantes e da β globina (

cromossomo 11) possui 5 variantes, expressos de forma distinta durante o desenvolvimento. A região

codificadora, isto é que vai ser traduzida em proteína globina, é igual nas variantes, o que muda é a

região não codificadora ( por exemplo 5’UTR que é transcrita mas não traduzida).

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A expressão dos vários genes de

globina se altera durante o

desenvolvimento num processo chamado

“liga desliga” ou globin switching

As mudanças temporais da síntese das

globinas são acompanhadas por mudanças

no principal sítio de eritropoiese

As 3 globinas embrionárias são

produzidas no saco vitelínico a partir da 3ª

até a 8ª semana de gestação, mas na 15ª

semana a hematopoiese se inicia no fígado

de HbF, após o nascimento em 3 meses

toda a hemogçlobina é HbA

Regulação da expressão da β globina durante o desenvolvimento

LCR: região controladora de lócus, aproximadamente 6kb a montante do gene da e-globina. Tem cerca

de 20 kb. É uma região necessária para a expressão de todos os genes do cluster da β globina

Possui cinco sítios hipersensíveis á DNAse- 1 (estado aberto da cromatina) que permitem o acesso de

fatores de transcrição a elementos reguladores que medeiam a expressão de cada um dos genes da β

globina

A LCR junto com suas proteinas associadas de ligação ao DNA, interagem com genes do lócus da

βglobina, formando um centro de cromatina ativa aonde a expressão do gene da β globina ocorre

O liga desliga da expressão gênica que ocorre entre 5 membros do complexo de genes da β globina

durante o desenvolvimento, resulta da associação sequencial do centro de cromatina ativa com os

diferentes genes do cluster à medida que o centro se move do gene mais proximal (γ globina) para o

mais distal (β globina em adultos).

Importância da LCR para a clínica:

pacientes com deleções da LCR falham em expressar os genes do cluster da β globina

componentes da LCR são essenciais na terapia gênica para distúrbios no cluster da β globina

conhecimentos dos mecanismos liga e desliga pode permitir a indução do aumento de expressão do

gene da γ globina em pacientes com β talassemia pois a HbF é transportadora eficaz de oxigenio

Consequencias da mutação

Mutação no gene da β globina:

Causa mais doenças do que no gene da α globina

Uma única mutação no gene da β globina afeta 50% das cadeias B

Sem consequencias pré-natais, pois a γ globina é a principal globina tipo β antes do nascimento

Mutação no gene da α globina:

Uma única mutação no gene da α globina afeta 25% das cadeias α (porque temos dois tipos α 1 e α 2)

Com consequencias severas na vida fetal e pós natal

1. VARIANTES ESTRUTURAIS

13

Principais classes de variantes estruturais

As variantes estruturais são classificadas conforme o quadro clínico

Variantes que causam hemoglobinas instáveis- anemia hemolítica: tetrâmeros desnaturados são

insolúveis. Doença: Hb Hammersmith altera resíduo de fenilalanina 42 altamente conservado por uma

serina

Variantes com transporte de oxigênio alterado: ex metaglobinas: a oxiemoglobina é a forma de

hemoglobina com capacidade de oxigenação reversível, o ferro do heme está no seu estado reduzido,

contudo tende a se oxidar espontaneamente formando a meta-hemoglobina que é incapaz de

oxigenação reversível. A manutenção do ferro no estado reduzido é realizada pela enzima meta-

hemoglobina redutase. No caso de globinas mutantes (tanto α quanto β) substituições na região do

bolso do heme afetam a ligação globina-heme tornando o ferro resistente á ação da redutase. Doença

Hb Hyde Park troca da histidina 92 altamente conservada por uma tirosina. Na Hb Kempsey a

hemoglobina é bloqueada em seu estado de alta afinidade.

Variantes que alteram a síntese de globina: talassemia: o desequilíbrio na síntese α β faz com que o

excesso de cadeias normais precipite danificando a membrana plasmática e levando à destruição das

hemáceas

ANEMIA FALCIFORME

Gene da β globina

Herança autossômica recessiva

Classificada como hemolítica

Resulta da substituição de um único nucleotídeo que muda o códon do 6º aminoácido da β globina de

ácido glutâmico para valina GAG GTG, Glu6Val

Características clínicas

Tendência das hemáceas em apresentar forma de foice sob baixa pressão de oxigênio

Os heterozigotos são portadores do traço falciforme. Clinicamente normais, mas com hemáceas que

podem se tornar falciformes sob baixas pressões de oxigênio (altas altitudes e competições atléticas

de níveis extremos), portanto possuem uma mistura de hemácias normais e hemácias com traço

falciforme

14

alelo beta afetado tem alta frequencia em áreas do mundo onde há malária, pois confere aos

heterozigotos maior sobrevivência e resistência a essa doença

Patologia

Durante o transporte do oxigênio pelo sangue de

paciente com anemia falciforme, as alterações na

conformação da molécula da HbS provocam um

fenômero não encontrado na HbA. Ao ceder o seu último

átomo de oxigênio aos tecidos, a HbS acaba expondo na

superfície de sua molécula o grupo Val (de alto poder

hidrofóbico) das cadeias β, capaz de interagir e aderir

às outras cadeias das moléculas de hemoglobina

circunvizinhas, formando longas fibras altamente

insolúveis. Nos indivíduos com traço falcêmico (HbS/

HbA) essas fibras são menores e muito menos

prejudiciais ás hemáceas porque a hemoglobina normal

interrompe a formação das fibras de HbS graças á presença de Glu no lugar da Val que repele as moléculas

vizinhas próximas e mantém o conjunto em solução. A formação das fibras de HbS nos pacientes com anemia

falciforme acaba modificando a forma dos eritrócitos, forçando-os a adquirir uma forma rígida, de foice, que

entope os capilares. Isso origina microinfartos, isquemia, hemólise dos eritrócitos.

Genes modificados determinam a severidade clínica da anemia falciforme

Nível de HbF altos : baixa morbidade porque ela é transportadora eficiente de oxigênio e inibe a

polimerização da HbA

Variação dos níveis de HbA é determinada por polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) em 3 loci: o

gene da γ globina e dois genes (BCL 11A e MYB) que codificam fatores de transcrição que reduzem a

expressão de β globina

Variação do nível de HbF está associada a severidade de β talassemia e anemia falciforme

Tratamento

Recentemente observou-se que recém-nascidos falcêmicos apresentavam carater benigno da doença, pois além

da HbS, continuavam a ter a expressão de HbF, e isso impedia a polimerização.

A procura de uma droga que propiciasse a expressão do gene da cadeia γ da HbF em adultos descobriu-se a

hidroxiuréia.

Transfusão sanguínea

Transplante de medula óssea

Quimioterapia: hidroxiuréia

2. DESEQUILÍBRIO DA SÍNTESE DE CADEIAS DE GLOBINA

OBS: os termos dominante e recessivo aplicam-se ás características fenotípicas e não ao gene. Em alguns casos, dependendo da natureza da mutação, a doença pode ser herdada de maneira dominante ou recessiva.

15

TALASSEMIA

Redução na produção das globinas

Gene da α globina = α talassemia

Autossômica recessiva

Podem acontecer nas hemoglobinas fetal ( recem nascidos sofrem de hipoxia intrauterina e hidropsia

fetal) e adulta (inclusões nas células por deposição de HbH e destruição prematura no baço)

Na ausência de cadeias de α globina para se associar, as cadeias do cluster da β globina formam um

tetramero chamado Hb de Bart (γ 4) ou HbH ( β 4) que são incapazes de liberar oxigenio para os tecidos

Geralmente causadas por DELEÇÕES GÊNICAS do gene da α globina ou da região LCR. Alinhamento

incorreto durante o pareamento homólogo com subsequente recombinação

Traço talassêmico: deleção de dois dos quatro genes de cadeia α

Outras formas de α talassemia: a Síndrome ATRX

O gene ATRX pertence ao cromossomo X e codifica uma proteina remodeladora de cromatina para ativar a

expressão dos genes α globina. Em pacientes com a sindrome a redução da sintese de α globina se deve ao

acumulo de uma variante de histona no cluster genico da α globina que reduz a expressão genica.

Gene da β globina = β talassemia

Autossômica recessiva

Reduz a produção de β globina causa anemia hipocrônica, microcítica e desequilíbrio na síntese de

globina

Sintomas após 6 meses, diferente das α talassemias

Na falta do gene da β globina pode-se produzir hemoglobina α 2 ou γ

Maior incidência no norte da áfrica, sudeste da ásia e índia

São resultado geralmente a SUBSTITUIÇÃO DE UM ÚNICO PAR DE BASES e não deleções como nas α

talassemias.

Mutações na região promotora, do splicing de RNA, na adição de cap e da cauda poli A do RNAm,

mutação de mudança da matriz de leitura (frameshift) e mutação sem sentido (nonsense).

Nos casos da β talassemia geralmente os indivíduos carregam alelos mutados de maneira distinta ou

seja são heterozigotos compostos

Talassemia maior: dois alelos que permitem produção quase nula de HbA, B0, se alguma HbA é

detectável chama-se B+.

Talassemia menor: portadores de um alelo, tem hemaceas hipocrômicas, microcíticas e anemia leve,

confundida com carência de ferro. O diagnóstico é feito por eletroforese que revela aumento de HbA2

( α 2 γ 2).

16

Talassemia como genes modificadores

Os alelos α talassemia e β talassemia podem estar presentes em uma mesma população e um homozigoto herdar

os dois, assim, muitas vezes a severidade da β talassemia é atenuada pela presença do alelo α que age como

modificador: o desequilibrio na sintese de cadeia β é reduzido pelo decrecimo de produção de cadeias α.

Talassemias complexas

Grandes deleções nas quais há perda do gene da β globina e outros do cluster ou o LCR

AULA T4: MUTAÇÕES E AGENTES MUTAGÊNICOS

Capítulo 11- Thompson

LÓCUS

Um segmento de DNA que ocupa uma posição ou localização particular no cromossomos

ALELOS

versões alternativas da sequência de DNA no locus

Alguns genes têm uma variedade de formas, as quais são localizadas na mesma posição ou locus gênico

em um cromossomo

Humanos são denominados organismos diploides, pois tem dois alelos para cada locus gênico. Um

paterno, um materno normalmente

Alelo selvagem ou alelo comum: alelo predominante, em geral presente em mais da metade de uma

população

Alelo mutante ou variante: outras versões do gene que diferem do alelo selvagem devido a uma

mutação, uma alteração permanente na sequencia de nucleotídeos ou na disposição do DNA

Polimorfismo: se houver dois ou mais alelos relativamente comuns em uma população (frequencia

alélica superior a 1%) em um locus na população

Frequência Alélica: Representa a incidência de uma variante gênica em uma população; Frequência

alélica é calculada pelo número de vezes que o alelo de interesse é observado na população, dividido

pelo total de cópia de todos os alelos de um locus em particular em uma popopulação

Variação herdada e polimorfismo

1) Polimorfismo de nucleotídeo único (SNP):

17

Mais simples e mais comum forma de polimorfismo

Aumenta a suscetibilidade a doenças mas não causa doenças severas

2 alelos com 2 bases diferentes que ocupam uma localização específica no genoma

Distribuição desigual: se encontram em regiões de íntrons e não codificantes

- Sinônimos: não alteram a sequencia de aminoácidos da proteína

- Não sinônimos: alteram a sequencia de aminoácidos da proteína

- Outros: alteram o códon de parada ou o splicing

2) Polimorfismo de inserção e deleção (INDELS)

Variação de um único par até 1000 pares de bases

A maioria são indels simples com 2 alelos (presença e ausencia do segmento inserido)

a) Polimorfismo de microssatélites ou STR( polimorfismos de repetições curtas em tandem)

INDELS multialélicos com variáveis de um segmento de DNA em tandem

Trechos do DNA composto por 2, 3 ou 4 nucleotídeos repetidos em tandem, uma ou dezenas de vezes

Diferentes alelos são resultado de diferentes números de unidades repetidas = tamanho da repetição

Lócus de microssatélites são usados para: ver relações de parentesco e teste de identificação/

impressão digital de DNA (fingerprinting)

b) Polimorfismo de inserção de elementos móveis

Familias de elementos repetidos dispersos ao longo do genoma, algumas são móveis e contribuem para

a diversidade genica a partir do processo de RETROPOSIÇÃO: processo que envolve a transcrição para

um RNAm, a transcrição reversa para uma sequencia de DNA e a inserção (transposição) em outra região

do genoma

Famílias mais comuns: Alu e LINE

Cada lócus polimórfico consiste em 2 alelos: um com e outro sem o elemento móvel inserido

3) Variação no número de cópias (CNV)

Variação no número de cópias de segmentos grandes do DNA de 1000 pb a muitas centenas de quilobases

envolvendo deleção ou duplicação

DUPLICAÇÃO SEGMENTAR:segdups: maiores CNV encontradas em blocos repetidos de sequencias

homólogas

Associadas a alteração na dosagem gênica

4) Polimorfismo de inversão

Inversão de diferentes tamanhos podendo estar presente desde poucos pares de bases até grandes

regiões do genoma em qualquer uma das duas orientações

A maioria ocorre devido a regiões de homologia de sequencia na extremidade do segmento invertido

Sequencias repetidas

27 % genoma: pseudogenes, promotores, introns

3% codificante

70% sequencias repetidas

Satélite: satélite, minissatélite, microssatélite

18

GENE

Há diversas definições:

1 – Região do DNA que codifica para um mRNA, que então codifica uma proteína OU RNA funcional.

2 – Unidade Transcricional fundamental da hereditariedade

3 – Unidade Biológica fundamental da hereditariedade.

GENÓTIPO

Constituição genética de um indivíduo. Os alelos que estão presentes em um dado lócus constituem o

genótipo do indivíduo.

- Genótipo homozigoto: possui 2 alelos idênticos em um lócus particular em um par de cromossomos

homólogos

- Genótipo heterozigoto: tem 2 alelos que diferem na sequencia de DNA em um lócus particular em um

par de cromossomos homólogos

- heterozigoto composto

FENÓTIPO: o genótipo somado à expressão associada ao meio ambiente.

MUTAÇÃO

É uma mudança na sequência do material genético, desde alterações em um nucleotídeo único até

alterações em um cromossomo inteiro, devido a erros na replicação de DNA, ação de agentes

mutagênicos ou erros nos sistemas de reparo.

Somente as mutações que ocorrem nos gametas são hereditárias. As mutações que ocorrem nas células

fora da linhagem germinativa não são hereditárias. Elas são denominadas mutações somáticas.

Mutações Hereditárias:

Consequência

Fonte de Variabilidade Genética: Matéria Prima da Evolução

Efeitos prejudiciais: Causa de muitas doenças genéticas e distúrbios

Efeitos protetores contra doenças

Tipos:

Mutação Gênica ou de DNA: alteram a sequencia de DNA que envolvem a substituição, deleção e

inserção de DNA, variando de nucleotídeo único até um limite definido de modo arbitrário de 100 KB

Mutação Cromossômica: Afeta o número ou estrutura dos cromossomos

Mutação regional ou subcromossômica: muda apenas uma parte do cromossomo, pode envolver uma

alteração no número de cópias de um segmento subcromossômico ou um rearranjo estrutural que

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envolve partes de um ou mais cromossomos. As duplicações, deleções e inversões de um segmento de

um único cromossomo são predominantemente o resultado da recombinação homóloga entre segmentos

de DNA com alta homologia de sequencia situados em mais de um local em uma região do cromossomo.

Algumas translocações cromossomicas e inversões podem ocorrer em locais de quebra espontanea do

DNA fita-dupla, as duas extremidades podem ser unidas sem qualquer homologia obvia (reparo por

união de extremidades não homólogas)

Erros de replicação do DNA

Proofreading (revisão do DNA): a maioria dos erros de replicação do DNA é rapidamente removida e

corrigida por uma série de enzimas reparadoras do DNA que primeiramente reconhecem qual filamento

da dupla-hélice recém-sintetizada contém a base incorreta e então a substituem com uma base correta.

Esse processo é possível graças à atividade exonuclease 3’-5’ da DNA polimerase.

1 erro 10 mi de pb

Com revisões adicionais a taxa de mutação é menor que 10-10 por divisão celular

Reparo da lesão do DNA

Nucleotídeos são danificados na célula devido a processos quimicos espontâneos como depurinação,

desmetilação ou desaminação, por reação com mutagênicos quimicos (naturais ou não) no ambiente e

por exposição à radiação ultravioleta ionizante

Mesmo que a lesão seja reconhecida e destruída, a maquinaria pode introduzir bases incorretas

TAXA DE MUTAÇÃO

O que é: Frequencia com que determinado gene muda de sua forma selvagem para uma forma mutante por

lócus por geração.

conforme o distúrbio essa taxa varia 1000 vezes: 10-4 a 10-7 mutações / locus / geração

taxa total média de novas mutações entre gametas maternos e paternos: 1,2 x 10-8 mutações / par de

base / geração

Cada pessoa recebe cerca de 75 novas mutações em seu genoma de um ou de outro progenitor

Taxa total de mutação varia de gene para gene ao longo do genoma, ou talvez, de população para

população ou mesmo de indivíduo para indivíduo

A maioria dessas mutações é de alteração de nucleotídeo único em porções não codificantes do genoma

e tem pouco significado funcional

Fatores que afetam as taxas de mutações

Frequencia com que uma nova mutação ocorre no DNA: a causa da mutação pode ser espontãnea ou

induzida

Probabilidade de reparo quando a mudança ocorrer: a celula possui vários sistemas de reparo e a

maioria das mutaçõessão reparadas antes da replicação do DNA

A probabilidade de que a mutação seja detectada: é dependente dos efeitos fenotípicos. Algumas

mutações podem surgir em uma taxa maior porque é mais fácil detectá-las

O tamanho de genes diferentes

A porção de mutações naqueles genes que irão levar a doença

Idade e sexo do progenitor

mecanismo mutacional

Mutação espontanea e comum é a substituição de T por C (ou A por G na outra fita): a explicação vem da principal forma de modificação epigenética do DNA, a metilação. A desaminação espontânea da 5-metilcitosina para timidina no par CpG dá origem a mutações de C para T ou de G para A, que podem não ser reconhecidas pela maquinaria de reparo do DNA. Mais de 30 % dos SNP são desse tipo. Por isso os

dupletos CPG são os HOTSPOTS de mutação no genoma humano. Ex: acondroplasia

20

a presença ou ausência de mutações nos hotspots no gene

CLASSIFICAÇÃO DAS MUTAÇÕES GÊNICAS

ETILOGIA

a) espontâneas: quando ocorrem sem que haja a interferencia conhecida de qualquer agente capaz de

provocá-las

b) induzidas: quando ocorrem em frequencia aumentada pela ação de agentes físicos e ou quimicos

conhecidos denominados agentes mutagênicos. A maioria desses agentes atua diretamente sobre o DNA,

seja alterando uma determinada base, seja incorporando-a ao mesmo

AGENTES MUTAGÊNICOS

Agentes físicos: radiações ionizantes e radiações ultravioleta

Um dos principais efeitos maléficos da radiação ultravioleta no DNA é a criação de dímeros de pirimidina, que

consistem em duas pirimidina identicas, particularmente os dimeros formados por duas timinas ligadas

covalentemente, que as impede de parear com adenina e dessa forma distorcem a conformação do DNA.

ESTRUTURAL

1) De ponto: são modificações hereditárias que ocorrem em um lócus gênico específico com a substituição

de uma única base.

a) TRANSIÇÃO : mutação por substituição de base de Pirimidina por Pirimidina (CTU), ou Purina por

Purina (AG)

b) TRANSVERSÃO: mutação por substituição de base de Pirimidina por Purina, ou Purina por Pirimidina

OBS: se as substituições no DNA ocorrecem ao acaso, deveria haver duas vezes mais transversões do que

transições porque cada base pode se submeter a duas transversões mas apenas a uma transição. Mas não é o

que ocorre: a frequencia de transição em genomas de mamíferos é inexperadamente maior que a frequencia

de transversões. A explicação para isso é que provavelmente a principal forma de modificação do DNA no

genoma humano envolve a metilação de citosinas formando 5-metilcitosina, especificamente quando elas

estão localizadas imediatamente à uma guanina (CpG) dinucleotídeo 5’- CG- 3’-. A desaminação espontânea da

5’ metilcitosina em timina no par CG promove transições de C para T ou, G para A, assim o par CG representa

um verdadeiro hotspot para mutações no genoma humano.

c) MUTAÇÃO DE SENTIDO TROCADO (MISSENSE): mutação por substituição de base que altera o

aminoácido. Seu efeito sobre a proteina depende da natureza do aminoácido na cadeia polipeptídica,

pode levar a uma proteina alterada, com redução ou perda de sua atividade biológica, ou pode também

não alterar a função.

d) MUTAÇÃO SEM SENTIDO (NONSENSE): Substituição de um aminoácido normal por um dos três códons

de parada (UAA, UAG, UGA), promovendo a parada da tradução no meio da sequencia codificante de

RNAm e resulta em um processo de rapida degradação (decaimento do RNAm mediado por mutações

sem sentido) ou em uma proteina instavel

Conforme seu efeito, as substituições também são classificadas em:

DIRETAS: resultam na troca do aminoácido original por um novo

REVERSAS: responsáveis pelo processo inverso quando ocorrem no mesmo ponto

SILENCIOSAS:quando a mudança implica em um códon sinônimo que não altera o aminoácido

NEUTRAS: quando a substituição de base resulta em troca de aminoácido mas isso não afeta a atividade

da proteina ( conservativa)

e) MUTAÇÃO DE MUDANÇA DE FASE OU FRAMESHIFT MUTATION: quando se trata de deleção ou inserção

21

de não multiplos de 3, com alteração da fase de leitura

f) MUTAÇÃO REGULATÓRIA: Mutação sobre regiões reguladoras de genes

g) MUTAÇÃO DE PROCESSAMENTO DE RNA: Alteração nas regiões de splicing. No caso do splicing: são

requeridas duas sequencias particulares de nucleotideos localizados dentro ou proximo das junções

entre intron e éxon (sítio aceptor 3’ e sítio doador 5’), assim pode haver mutações que afetem as bases

desses sítios ou a criação de novos sítios doadores e aceptores.

2) Deleções, inserções e rearranjos

a) PEQUENAS DELEÇÕES E INSERÇÕES

Frameshift (mutação de mudança de matriz de leitura): número de bases removidas é diferente de 3 e de

multiplo de 3

b) GRANDES DELEÇÕES E INSERÇÕES: Inserções grandes são chamadas indels

Hemofilia A : em alguns pacientes com hemorragia grave são encontradas sequencias LINE com vários pares de

quilobases são inseridas em um éxon do gene do fator VIII que interrompe a sequencia de codificação e inativa

o gene. E quase todos os casos de hemofilia A possuem recombinação que inverte uma série de éxosn ,

interrompendo a estrutura gênica e tornando o gene incapaz de codificar o produto final normal.

c) CROSSING-OVER DESIGUAL

d) RETROTRANSPOSIÇÃO

e) MUTAÇÕES DINÃMICAS: quando sofrem alterações ao serem transmitidas nas famílias. Consistem em

sequencias de trincas repetidas que ocorrem em número de cópias aumentadas (amplificação de

trinucleotídeos). Ex: doença de Huntington, deficiencia mental determinada pelo X frágil, distrofia

miotônica

CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL

Perda de função: na maioria das vezes causam condiçoes de herança autossômica recessiva, reduz ou elimina

a função da proteína. Hipomórfica: mutação na região promotora impedindo que os fatores de transcição se

liguem adequadamente (hipoexpressão).

Ganho de função: na maioria das vezes causam condições de herança autossômica dominante, resultam em

um produto gênico com funão reforçada ou nova. Hipermórfica: hiperexpressão.

GD 3: SISTEMAS DE REPARO

Reparo de DNA são processos celulares que tem como objetivo corrigir erros no DNA introduzidos pelo

meio ambiente, durante a divisão celular ou mudanças espontâneas que podem ocorrer no DNA. O DNA como

entidade quimica está sujeito a danos que podem ser causados pelo meio ambiente ou por reações químicas na

célula e se não reparados induzem mutações que podem resultar em doenças.

1. Base modificada quimicamente(oxidação,

desaminação, metilação)

2. Deleção de uma base (sítio apurínico ou

apurimidínico)

3. Quebra de fita-única de DNA

BER: REPARO POR EXCISÃO DE BASE

1. Ligação cruzada intra-cadeia

2. Distorção da dupla hélice (dímeros de

pirimidina)

NER- REPARO POR EXCISÃO DE NUCLEOTÍDEO

1. Base mal pareada por erros na replicação do MMR- REPARO POR MAL PAREAMENTO

22

DNA

2. Pequenas inserções ou deleções devido ao

deslocamento durante a replicação

Quebra na fita dupla de DNA

HR- RECOMBINAÇÃO HOMÓLOGA

NHEJ- JUNÇÃO DAS EXTREMIDADES NÃO HOMÓLOGAS

Danos ao DNA Agentes Mutagênicos Enzimas

Reversão Direta Dimerização de timinas Radiação UV DNA fotoliase

Metilação Agentes alquilantes DNA metiltransferase

Excisão de Bases

Substituições (transições e transversões)

Radiação ionizante Compostos de ação direta Agentes alquilantes

DNA glicosilases Endonuclease AP DNA polimerase Exonucleases DNA ligase

Excisão de Nucleotídeos

Dimerização de timinas

Radiação UV

UvrA UvrB UvrC UvrD DNA polimerase DNA ligase

Reparo de mal pareamento

Substituições

Erros na replicação

MutS MutL MutH MutU Exonucleases DNA polimerase DNA ligase

Reparo de quebra de fita dupla

Quebra da fita dupla do DNA

Radiação ionizante

Ku XRCC4

DNA ligase

Reparo pós replicativo

Lacuna - dimerização de timinas Radiação UV Proteína RecA

1) REPARO DE DANO OU REVERSÃO DIRETA

Nas plantas: fotorreativação ou fotorreparo: a luz ultravioleta provoca a ligação ou dimerização de

pirimidinas adjacentes no DNA, sendo os principais produtos da radiação UV os dímeros de timina-

timina. Uma enzima da E.Coli denominada DNA fotoliase se liga às timinas dimerizadas. Quando a

célula está exposta à luz, a enzima rompe as ligações do dímero utilizando a energia da luz.

No Homem: mecanismo coordenado por enzimas alquiltransferases (DNA metiltransferase) que

removem grupos alquila adicionados na posição O-6 da guanina por mutágenos como nitrosoguanidina

e etilmetanosulfonato. Essa enzima transfere o grupo metil da O-6- metilguanina para um grupo cisteina

da enzima, mas isso a inativa e portanto o sistema de reparo é saturável.

2) REPARO POR EXCISÃO

a) Reparo por excisão de bases:

Se há dano em uma única base, devido á hidrólise espontânea ou á ação de substâncias quimicas

(oxidação, desaminação, radicais livres) ou por DNA glicosidases- enzimas que detectam as bases

23

danificadas e as removem.

Ex: Na E.Coli a uracila-DNA glicosidase reconhece a uracila no DNA e a separa cortando a ligação base-

açucar (glicosídica) o sítio resultante é denominado AP (apurínico ou apirimidínico) devido á ausencia

de uma purina ou pirimidina no sítio. Então uma endonuclease AP percebe a deformação do DNA de

dupla hélice e inicia a excisão de nucleotídeo AP único em um processo conhecido como reparo por

excisão de bases. A endonuclease corta o DNA no lado 5’ do sítio AP sem base e uma DNA polimerase

então insere um nucleotideo no sítio A. Em seguida uma exonuclease, lise ou fosfodiesterase elimina o

nucleotideo livre de base e a DNA ligase fecha o corte. Nos mamíferos a DNA polimerase beta

desempenha as funções

Dano é reconhecido e eliminado enzimaticamente por uma endonuclease, em seguida a DNA polimerase

preenche o espaço com inserção da base complementar ao molde intacto e enfim a DNA ligase sela o

corte

b) Reparo por excisão de nucleotídeos:

Se há danos no DNA que distorcem a hélice como os dímeros de pirimidina

Enquanto o reparo por excisão de base é iniciado por uma glicosilase e normalmente envolve a

substituição de apenas um resíduo de nucleotideo, o reparo por excisão de nucleotideo é iniciado por

enzimas que detectam as deformações no eixo do DNA e substituem uma extensão de nucleotídeos e

não precisa de sítio AP

1. Reconhecimento da lesão por uma proteina formada por duas cópias de UVRA e uma cópia de UVRB

2. As subunidades UVRA se soltam e UVRC se anexa ao terminal 5’ da lesão

3. UVRB corta o DNA na extremidade 3’ e UVRC na extremidade 5’ da lesão

4. UVRD helicase desenrola o oligonucleotideo que contem a lesao

5. DNA polimerase I e DNA ligase recuperam o fragmento

Nos eucariotos o reparo por excisão de nucleotídeos estão ligados. O fator de transcrição TFIIH está

envolvido no reparo de danos por U. Ele possui atividade helicase e é encontrado nos 2 processos: a

transcrição quando bloqueada por uma lesão de DNA como um dimero de timina sinaliza a formação de

um complexo de reparo usando TFIIH nos dois processos.

Diversas síndromes progeróides (relacionadas ao envelhecimento precoce), tais como a Síndrome de Werner, Síndrome de Cockayne, xeroderma pigmentosum e tricotiodistrofia, estão relacionadas a mutações em genes que codificam proteínas envolvidas no reparo ao dano ao DNA. Discorra sobre as possíveis associações entre o envelhecimento precoce e tais mutações.

As síndromes citada no enunciado possuem falha no sistema de reparo por excisão de nucleotídeos, o qual é responsável pela correção de dímeros de pirimidina, bases alteradas por agentes oxidantes e bloqueios na transcrição e replicação. Tal configuração resulta em um acúmulo de mutações no DNA, permitindo a desregulação de atividades metabólicas e a morte celular, configuração de estimula o envelhecimento precoce.

Xeroderma pigmentosa: NER: EXCISAO DE NUCLEOTIDEO

Nomenclatura: OMIM 278700

Doença genética caracterizada pela extrema sensibilidade aos raios UV da luz solar

Característica – incapacidade de reparar DNA lesionado frente a exposição a raios UV que resulta em um

crescimento celular desregulado e formação de tumor. Pessoas com xeroderma tem risco aumentado de

desenvolvimento de cancer de pele e 30% desenvolvem problemas neurológicos.

Células são incapazes de produzir endonucleases para reparar dímeros de pirimidinas por isso as lesões

não são reparadas

Existem 8 formas hereditárias de xeroderma: XP-A a XP-G e variante XP-V. Complexo proteico de vários

genes XP responsável pela quebra de dímeros de pirimidina

Doença rara: USA e Europa 1 em 1 milhão. Mais comum no Japão e norte da África.

Manifestação: primeiros anos de vida.

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Herança autossomica recessiva

- Fator de transcrição

- Helicase e complexo proteico de vários genes XP

- Endonuclease codificada por genes XP: quebra da

sequencia de DNA que contém o dímero

- Exonuclease: remove nucleotídeos alterados

- DNA polimerase e DNA ligase: reconstroem

Síndrome progeróide ou síndrome de Werner NER: EXCISAO NUCLEOTIDEO

Nomenclatura: OMIM 277700 – Síndrome Werner

Herança autossomica recessiva

Doença genética caracterizada por sintomas de envelhecimento em estágios precoces em sua vida.

Característica – incapacidade de reparar DNA lesionado devido a mutações em DNA helicases resulta

em frequência aumentada de recombinação e como consequência aparição de alterações na pele,

calcificações subcutâneas, cabelos grisalhos desde cedo, entre outros.

Pessoas com Síndrome de Werner tem risco aumentado de desenvolvimento de câncer e idade

avançada.

c) Reparo por mal pareamento (MISMATCH):

Principal sistema de reparo e ocorre durante a replicação

Na E. Coli:

1. Reconhecimento do dano ao DNA recém-replicado pela proteina MutS (a ligação dessa proteina às

distorções na dupla-hélice de DNA causadas por bases incompatíveis inicia a via de reparo de

malpareamento ao atrair 3 outras proteinas para o sítio de lesão: MutL, MutH e UvrD)

2. A proteina chave é MutH que realiza a função final de cortar o filamento que contém a base incorreta

3. as enzimas de reparo de pareamento incorreto iniciam a remoção da base incorreta cortando a fita de

DNA em um lado do pareamento erroneo.

Como o reparo de pareamento incorreto reconhece a base da fita descendente e não a da fita molde

como sendo a errada? As bases citosinas com frequencia sao metiladas em eucariotos e essa marca

genetica é propagada do filamento parietal para o filho logo após a replicação. Nos procariotos o DNA

também é metilado mas os grupos metil relevantes para o reparo de mal-pareamento são adicionados ás

bases adenina. Para distinguir o filamento molde antigo do recém-sintetizado, o sistema de reparo

bacteriano se aproveita de um atraso na metilação da sequencia 5’- G-A-T-C-3’. A enzima responsável pela

metilação é a adenina metilase que cria 6-metiladenina em cada filamento. Entretanto ela necessita de

diversos minutos para reconhecer e modificar os trechos GATC recém-sintetizados e nessee intervalo MutH

corta o sítio de metilação no filamento que contém A ainda não metilada. Esse sítio pode estar dezenas de

bases a distancia da base erroneamente pareada . Após o corte a UrvD se liga e utiliza sua capacidade

helicase para desenrolar o DNA. Uma proteina de ligação a filamento único protetora reveste o filamento

parental desenrolado enquanto a parte do novo filamento entre o pareamento errado e o corte é excitada.A

resposta está no estado de metilação do DNA.

Por que o DNA tem timina enquanto o RNA tem uracila? Um dano comum á citosina, a desaminação

espontanea, resulta em uracila. A conversão da citosina em uracila por desaminação não deixaria nenhuma

orientação para um sistema de reparo de pareamento incorreto de que a mutação ocorreu. Ja a timina não

é confuncida com qualquer outra base normal

Síndrome de predisposição ao câncer colorretal não polipose (HPPC) MISMATCH

O sistema de reparo relacionado à HPPC (herança autossomica dominante) é o reparo por mal pareamento. O reparo por pareamento incorreto consiste em um complexo enzimático que segue a forquilha de replicação, verificando e corrigindo erros de pareamento não percebidos pelo proofreading da DNA polimerase. Ao encontrar tais erros, esse sistema remove o lado incorreto da

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fita dupla, reconhecendo a fita-molde metilada. A lacuna é então corrigida por uma DNA polimerase e uma DNA ligase. Mutações por perda de função dos genes do MMR podem resultar em instabilidade global do DNA. Em células com deficiencia da maquinaria MMR, a taxa de mutação pode aumentar 100 vezes. A doença está relacionada á instabilidade de microssatelites que induz mutações na matriz de leitura do gene receptor II do fator de crescimento de fibroblastos TGF beta e resulta no escape de crescimento das células epiteliais (tumor).

Síndrome de lynch MISMATCH

Herança autossomica dominante

3) REPARO POR RECOMBINAÇÃO HOMÓLOGA

Lida com quebra das fitas de DNA por agentes ionizantes ou raios X, γ

A enzima repara uma fita de DNA entrelaçando-a com a outra:

1. Reconhecimento da quebra e digestão da extremidade 5’ da hélice de DNA rompida deixando pendente

a extremidade 3’

2. Uma das extremidades procura a região de complementaridade na cromátide irmã e então invade a

região homóloga da cromátide irmã alinhando as sequnecias complementares

3. A sintese de DNA continua a partir ad extremidade 3’ pendente usando a fita integra de DNA como

molde

4. A interação entre comatides irmas é necessaria pois nao existe fita parietal integra que possa servir de

molde

Reparo acurado, usado no final de S e inicio de G2 quando as cromatides irmãs estão disponíveis para

serem usadas

A heterogeneidade genética do câncer de mama familiar é bem conhecida e uma parcela significativa está relacionada a herança de mutações altamente penetrantes nos genes BRCA1 e BRCA2 (XRCC4). Entre suas diversas funções as proteínas codificadas por esses genes estão associadas a um dos sistemas de reparo de nosso organismo. Discorra sobre esse mecanismo de reparo e discuta sobre os possíveis fatores que influenciam o risco aumentado ao câncer de mama em pacientes portadores dessas mutações.

Os genes estão envolvido no reparo de quebra de fita dupla não homólogo: na ligação dos terminais não homólogos, um proteína Ku liga os terminais cromossômicos rompidos e depois recruta a proteína quinase. Suas interações e as interações com outros proteínas são estabilizadas por uma proteína de sustentação denominada XRCC4. Assim, pacientes portadores de mutações nesses genes possuem risco aumentado de câncer por não serem capazes de estabilizar o processo de reparo, perpetuando-se a mutação, que causa graves desvios metabólicos na célula.

BRCA1 - gene supressor tumoral envolvido diretamente no reparo do DNA lesionado. Interage com outras proteínas RAD51 e BARD1 para reparar quebras no DNA 10

BRCA2 - supressor tumoral e auxilia no reparo do DNA por interagir com RAD51 e PALB2 e tem papel em manter a estabilidade do DNA

5. REPARO POR JUNÇÃO DE EXTREMIDADES NÃO HOMÓLOGAS

Reparo ativado em G1 quando alguns nucleotideos podem ser perdidos, embora não seja rigoroso e

esteja sujeito a erros, pois as enzimas recortam uma parte de nucleotideo incorreta e depois funde as

extremidades, é útil quando não há DNA semelhante disponivel

Na ligação de terminais não homólogos uma proteina chamada Ku liga-se a terminais cromossomicos

rompidos e depois recruta a proteina quinase PKCs e proteina de sustentação XRCC4, o complexo

direciona o anelamento dos terminais rompidos atraves da DNA ligase.

Ataxia telangiectasia

Gene ATM (sensor de danos ): proteina sensora que responde a danos no DNA por meio da fosforilação

de substratos envolvidos no reparo do DNA

Herança autossomica dominante

Ataxia espirocerebelar-epilepsia

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lócus hOGG1 apresenta várias isoformas. Algumas codificam enzimas que localizam-se nas mitocondrias

e tem atividade glicosidade para reparar lesões do DNA mitocondrial

6. REPARO PÓS-REPLICAÇÃO

Na E.Coli ao encontra lesões a DNA polimerase deixa uma lacuna e a proteina RecA atua no preenchimento

O gene RAD51 faz parte de uma família de genes em eucariotos homólogos ao gene RecA de bactérias. Em

que tipo de reparo está envolvido e como atua?

Está envolvido no reparo pós-replicativo. É responsável por revestir o DNA de fita simples deixado pela DNA- polimerase quando esta encontra um dímero de timina. O DNA de fita simples revestido invade o DNA de fita dupla tentando encontrar uma região de homologia, a proteina Rec A move a fita simples, quando uma região de homologia é encontrada, uma endonuclease corta o novo duplex em ambos os lados do dímero da timina, liberando o novo duplex com o dímero de timina e, deixando o duplex irmão em fita simples, que é então reparada pela DNA polimerase e DNA ligase.

AULA T5: MICROBIOMA

Microbioma usado para se referir a uma coleção de micro-organismos de um particular ecossistema

Microbioma do solo, água do mar, água do rio

Microbioma humano

Microbioma hospitalar, do metrô

Metagenômica

É a sequencia do DNA de uma comunidade microbiana

Identifica-se os genomas de comunidades de microorganismos que habitam o mesmo ambiente. Quando

se obtém todo o material e extrai o DNA diretamente, todos os microorganismos já são englobados.

Estudo dos genomas isolados

- Coletar o organismo

- Cultivar

- Extrair DNA

- Fragmentar DNA

- Sequenciar os fragmentos de DNA

- Montar os fragmentos bioinformática

- Anotar a sequencia final bioinformática

- Correlacionar fenótipo com genoma

- Comparar com outros genomas

Metalogenômica

- DNA é isolado de um nicho ecológico específico

- DNA é proveniente de uma mistura de microorganismos

- Estratégia: extração do DNA de microorganismos de um determinado ambiente como eles

estão na natureza

- Construção de uma biblioteca metalogênica com este DNA misto

- Sequencia de todo o DNA das amostras ou sequencias conservadas

- Não há necessidade de cultivar ou isolar os microorganismos. Importante pois sabemos

cultivar cerca de 1% destes microorganismos

- Permite análise de espécies não cultiváveis em laboratórios

- As sequencias de DNA são analisadas por programas e específicos de bioinformática

Global ocean sampling expedition:

projeto genoma de exploração do genoma dos oceanos, o objetivo foi acessar a

diversidade genética da comunidade microbiana marinha e compreender seu papel nos

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processos da natureza. Realiza a coleta de microorganismos do oceano fazendo a

metalogenômica de águas de oceano das comunidades microbianas da marinha e análise

de oportunidades econômicas

Seguiram a rota da viagem de Darwin no HMS Beagle nos anos 1800

Catalogaram 6 milhões de proteinas (1700 familias)

Identificaram proteinas proteorrodopsinas que são bombas de proteinas ativadas pela luz.

Importante fontes de fluxo de energia nos oceanos do mundo.

Microbioma humano:

conjunto de microorganismos que habitam nosso corpo

Consórcio envolvendo NIH e Europa foi estabelecido em 2008

corpo humano tem mais microorganismos que células humanas. Esta associação

microorganismos-homem é fundamental para a saúde humana

Projeto microbioma humano

A base para a análise do microbioma humano- sequenciamento do genoma coletivo de

todos os nossos microorganismos residentes- está agora concluida. Este trabalho é

importante para a compreensão da saude humana e da doença.

Microbioma tem uma forma central (núcleo) e várias formas que podem altera-lo como o

ambiente, o sistema imune, microorganismos

Flora do intestino humano em pessoas obesas e magras (firmicutes: mais prevalente)

Pessoas obesas: tem mais firmcutes no intestino que os magros e estas diminuíam com

dietas de baixo valor calórico

Bactérias de camundongos obesos foram transferidas para magros: estes passaram a

armazenar mais gordura (flora é importante para a obesidade)

Microbioma de metrôs e áreas urbanas

projeto é parte do consórcio internacional metaSUB, o objetivo final do MetaSUB é

melhorar o uso e o planejamento das cidades a partir da detecção, mediação, e uso

apropriado de informações obtidas com projetos de metagenômica em ambientes urbanos

Microbioma hospitalar

Esta parte do estudo tem o objetivo de coletar amostras microbianas de superfícies em

que pacientes, visitantes e staff hospitalar estejam em contato ( hospitais e outros

estabelecimentos de saúde pública). Pretende-se compreender os fatores que influenciam

o desenvolvimento da população microbiana em ambientes de tratamento de saúde

Alem disso, este conjunto de dados será válioso como amostra de estudo da comunidade

microbiana neste ambiente

Hipóteses possíveis:

A estrutura da comunidade microbiana pode ser predita pelas condições demográficas

humanas, físicas (umidade, temperatura) e materiais de construção do prédio

microbioma de um quarto e inflenciado pelo paciente internado e seu tempo de ocupação

A colonização das superfícies e pacientes por patógenos é influenciada pela composição

e diversidade da comunidade derivada do prévio ocupante do espaço

Outras aplicações

Descoberta de enzimas de interesse industrial

Genes com interesse farmacológico, por exemplo antibióticos ou antifungicos

Interação entre diferentes espécies de microorganismos

Revelar microorganismos envolvidos em saúde/doença

Entender a dinâmica das comunidades microbianas

Estudos filogenéticos

Dificuldades:

Purificação de DNA

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Contaminação de amostras

Análise das sequencias

Imensidade de dados de matagenomica (gigabates)

Erros na montagem devido a similaridade entre espécies semelhantes

Dificuldades de sequenciamento de genoma menos representados na comunidade de

microorganismos

QUESTÕES

1. Qual a diferença entre microbioma e metagenômica?

Microbioma é o conjunto de microorganismos de um ecossistema em particular, por exemplo

microbioma do solo, da água do mar, ́ da água do rio, microbioma humano, microbioma do metrô.

Já a metagenômica é a sequencia de DNA de uma comunidade microbiana: identificam-se os

genomas de comunidades de microorganismos que habitam o mesmo ambiente.

2. Quais as vantagens do sequenciamento metagenômico em relação ao sequenciamento

convencional?

No sequenciamento metagenomico não é necessário cultivar ou isolar microorganismos, pois o

DNA é proveniente de uma mistura de microorganismos de um nicho específico ( isto é bem

relevante, pois saberiamos cultivar 1% apenas desses organismos para o sequenciamento

tradicional, portanto é possível analisar amostras não cultivaveis em laboratorio). Dessa maneira,

controe-se uma biblioteca metagenômica com este DNA misto.

3. Quais são as aplicações da metagenômica? Pense numa aplicação não mencionada em

aula. Descreva-a.

Como a comunidade microbiana do nosso organismo supera, em número, a quantidade de células,

o estudo metagnomico dessas especies pode revelar informações pertinentes sobre nossa saúde,

por exemplo, já se sabe que a flora intestinal de um individuo está relacionada com a obesidade.

O aprofundamento dos estudos pode elucidar aos medicos a causa de varias doencas e até mesmo

mecanismos para combate-las.

4. O que você entende por microbioma hospitalar? Quais etapas devem ser cumpridas

para a realização do projeto?

O microbioma hospitalar se refere as comunidades microbianas de superficies em que os

pacientes, visitantes e staff hospitalar estejam em contato (hospitais e outros estabelecimentos

de saúde pública). Pretende-se compreender os fatores que influenciam o desenvolvimento da

população microbiana em ambientes de tratamento de saúde. A primeira etapa do projeto é

definir os objetivos do estudo: redução da infecção hospitalar, diminuir resistencia a antibióticos,

comparar o microbioma de vários hospitais, ou vários ambientes dentro de um hospital para

verificar aonde há maior risco de infecções. A segunda etapa é a coleta do material, que enfrenta

dificuldades como a contaminação das amostras, porque o ambiente pode ter sido higienizado,

por exemplo. Em seguida o material deve ser analisado por programas específicos de

bioinformática.