Prova 01 - Resumo - Terapia Gênica

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PROVA 01 – RESUMO – TERAPIA GÊNICA
Introdução à Terapia Gênica
Terapia gênica: (Friedmann, 1972) estratégia para tratar, curar ou prevenir uma doença mediante a substituição de genes defeituosos ou produção de certos genes.
* Introdução de um material genético novo nas céls de um indivíduo com o objetivo de produzir um benefício terapêutico.
A natureza química dos medicamentos:
* terapias baseadas em ácidos nucleicos:
MEDICAMENTO	 	ALVO	 	 EFEITOS
Como o material genético é introduzido nas céls do indivíduo?
* Vírus;
*Plasmídeos;
* Estruturas sintéticas
- Oligonucleotídeos antisenso (fitas curtas de DNA complementares ao mRNA alvo), RNA-aptâmeros (molécs de RNA modificadas que apresentam estruturas 3D capazes de se ligar a ptns-alvo por alta afinidade), RNAi (RNA que guia complexos enzimáticos até o mRNA alvo).
Aplicações da terapia gênica
* Fase de testes para definir segurança do uso do medicamento proposto:
- Pré-clínica: testes in vitro e em animais;
- Clínica: 
	- Fase I: pacientes normais para avaliar efeitos colaterais;
	- Fase II: pacientes selecionados para avaliar efeitos terapêuticos e taxa de dosagem;
	- Fase III: ampla amostragem de pacientes selecionados, para averiguar segurança e eficácia.
- Farmacovigilância: Fase IV, com o produto comercializado, mas sob observação.
Introdução aos ácidos nucleicos
Vida: caracterizada por metabolismo, crescimento, habilidade de reproduzir e de responder a estímulos.
* Para passar a vida adiante: necessário saber armazenar, recuperar e traduzir as informações genéticas contidas nas células;
* As informações genéticas estão contidas nos genes, e são codificadas em proteínas, que executam as suas específicas funções.
Tipos de ác. nucleicos:
* DNA
- Muito estável;
- Informação codificada no DNA na forma de nucleotídeos: pentose + base nitrogenada + grupamento fosfato
	- Pentose: desoxirribose (tem uma OH a menos na posição 2’);
	- Bases nitrogenadas:
		- Purinas: dois anéis (A,G)
		- Pirimidinas: 1 anel (C,T,U).
- Polimerização do DNA: ligação de nucleotídeos
 	- Ligações de hidrogênio: ligações não-covalentes que permitem anelamento (ligação de nucleotídeos de duas sequências complementares de DNA) e hibridização (ligação entre oligonucleotídeos e sequências de DNA/RNA complementares, como os primers)
		- A –T: duas pontes; C-G: três pontes
		- A ligação pode ser rompida por desnaturação, renaturação e reanelamento.
	- Ligações fosfodiéster: ligam nucleotídeos de uma mesma cadeia, formando um polímero linear >> Ligação covalente entre um grupo fosfato (5’) de um nucleotídeo e um OH (3’) de outro
		- A ligação pode ser rompida (ex. por enzimas de restrição) ou formada (ex. por ligases)
- Dupla hélice do DNA
	- Fendas: menor e maior; permitem interação de ptns com sequências específicas do DNA;
		- TATA box-binding proteins se ligam na fenda menor >> transcrição;
	- A cada dez bases, uma volta completa; giros no sentido horário.
*Genes e RNA: sequências específicas de nucleotídeos que codificam ptns/RNAs
- Genes que codificam ptns (estruturais) >> transcritos em mRNA;
- Genes que codificam RNA >> transcritos em tRNA, rRNA, miRNA.
- Leitura de genes: códons.
Replicação
Replicação: manutenção da “ordem celular” >> vigilância e reparo; duplicação durante divisão celular.
* A replicação deve ocorrer antes de a célula produzir as céls filhas geneticamente idênticas
* Cópia do genoma com acurácia altíssima, mesmo a uma elevada velocidade;
- Necessários mecanismos complexos envolvendo ptns para:
	- copiar o DNA;
	- evitar mutações.
 * Cada fita da dupla hélice >> sequência complementar à outra fita >> pode atuar como molde para uma nova fita;
- Replicação semiconservativa = fita antiga como molde para uma fita nova.
Maquinaria de replicação
* DNApol: a enzima que sintetizará a nova fita de DNA a partir do molde da fita antiga; permanece associada ao DNA, movendo-se ao longo da fita durante replicação.
Obs.: Porque 5’ >> 3’ é a direção da síntese da nova fita:
- No processo de polimerização: quebra de ATP (ataque nucleofílico) libera energia na ligação fosfodiéster >> combustível de ligação para novo nucleotídeo.
	- 1ª esterificação: quando o grupamento fosfato se liga ao açúcar;
	- 2ª esterificação: forma a ligação fosfodiéster durante a polimerização de cada nucleotídeo da fita de DNA.
- Para a DNApol agir: a dupla fita precisa estar aberta; apenas altas temperaturas fornecem energia térmica para separação das fitas.
	- Para resolver: ação de outras ptns!
* Ptns iniciadoras/helicases: ligam-se ao DNA nas origens de replicação presentes em vários pontos (contêm muito A-T >> apenas duas ligações de hidrogênio); quebram as pontes de hidrogênio e começam a abrir a fita, formando a forquilha de replicação (“bolha”).
- Atraem outras ptns de replicação;
- Forquilha assimétrica: as fitas novas correm sobre os moldes que estão em direções opostas;
	- fita molde 3’ >> 5’ forma fita nova na direção 5’ >> 3’;
	- fita molde 5’ >> 3’ forma fita nova na direção 5’ >> 3’ de forma descontínua (fragmentos de Okasaki: fita nova atrasada). 
* DNAlig: une fragmentos de Okasaki para formar a fita contínua;
* DNAprim: RNApol que forma o início para replicação
- Vários primers (RNAs curtos) na fita atrasada;
- Nucleotídeos de RNA são depois removidos e substituídos por DNA por enzimas de DNApol de reparo.
* Sliding clamp: forma um anel ao redor do DNA e mantém a DNApol atada ao molde durante a síntese das novas fitas >> evita escorregões;
* Clamp loader: hidrolisa ATP quando forma cada grampo ao redor do DNA.
* Telomerase: faz transcrição reversa de molde de RNA, para adicionar múltiplas sequências repetitivas de DNA na extremidade 3’ do molde; a DNApol usa esses telômeros para sintetizar a fita atrasada.
 
Aumento/queda da expressão gênica
Genes, canais iônicos, RNA
Ác. nucleicos