Aula 4 - Farmacogenetica

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Introdução à Farmacogenética/ 
Farmacogenômica
Prof. Priscilla Assis
pri.assis.estacio@outlook.com
Farmacogenética/farmacogênomica
Ciência que se baseia na sequência do
gene de cada indivíduo para se
determinar qual opção terapêutica e a
dose mais eficazes.
É a área que estuda como as variações 
genéticas presentes em cada indivíduo 
podem influenciar os efeitos dos 
medicamentos.
Você lembra o que é sequenciamento 
de DNA?
Estrutura do DNA
• Relembrando como é a 
estrutura do DNA, conseguimos
compreender que o 
sequenciamento dessa 
molécula é a determinação da 
sequência exata de nucleotídeos
de um indivíduo, os
componentes básicos do DNA.
• A primeira metodologia de sequenciamento de DNA descrita, em 1977, foi
chamada de método de Sanger, método didesoxi ou método de terminação de
cadeia.
• O nome deste método se deve ao pesquisador Frederick Sanger, seus 
achados foram tão importantes para a humanidade que renderam dois 
prêmios Nobel de química (em 1958 e em 1980, juntamente com o físico e 
bioquímico Walter Gilbert).
Frederick Sanger (1918 -2013).
Como ocorre o 
sequenciamento?
• Para entendermos como
ocorre o processo de
sequenciamento de DNA
desenvolvido por Sanger,
precisamos entender como
essa informação é passada
adiante para as células
Meselson e Stahl (1958)
Relembrando....Estrutura do DNA e o conceito de 
moldes:
DESNATURAÇÃO
ü Em geral é reversível e se baseia no rompimento das PONTES DE HIDROGÊNIO feito pela 
HELICASE, formando a forquilha de replicação, 
Micrografia – bolha de 
replicação
Em células procarióticas, cujo DNA é circular, esse processo inicia-se em um único ponto. 
Em células eucarióticas, como na espécie humana, ele se inicia em diversos pontos. As 
diversas bolhas formadas fundem-se posteriormente, fazendo com que a replicação ocorra 
de forma mais rápida. O processo de replicação ocorre nos dois sentidos da fita de DNA.
A função principal da topoisomerase é 
alterar a conformação tridimensional do 
DNA, controle do superenrolamento do 
DNA, que pode surgir quando a dupla 
hélice do DNA se torce ao redor de seu 
próprio eixo.
ESTABILIZAÇÃO DA CADEIA SIMPLES
ü Para evitar que as fitas de DNA recém-separadas se juntem novamente, proteínas 
chamadas proteínas de ligação à cadeia única (SSBs) se ligam às fitas simples de DNA, 
mantendo-as estáveis e evitando que as bases se emparelhem novamente. 
A Primase faz um primer de RNA, ou um trecho curto de ácido 
nucleico complementar ao molde, que fornece uma extremidade 
3' para a DNA polimerase trabalhar, sempre na direção 5’ -> 3’
Ponto de partida
PRIMERIZAÇÃO E ALONGAMENTO:
Sabemos que o DNA é formado por uma dupla fita, em que uma delas está no 
sentido 5’→3’ e a outra, no sentido oposto: 3’→5’. Para essa segunda fita, é mais 
fácil construir uma nova fita no sentido 5’→3’, uma vez que esse já é o sentido 
complementar, correto?
Mas como acontece na fita 5’→3’, em que o sentido oposto é 3’→5’?
Reiji Okazaki no final da década de 1960
Fita líder
Fita tardia
O que Sanger fez foi alterar este açúcar, retirando o grupamento 
hidroxila (-OH), importante na ligação fosfodiéster pela DNA 
polimerase, e gerando os nucleotídeos chamados 
de dideoxinucleotídeos (ddNTP). Diferentemente dos dNTPs, os 
ddNTPs não possuem o grupamento hidroxila no carbono 3’ do açúcar.
Sequenciamento
de Sanger manual
• O sequenciamento de Sanger permite sequenciar pequenos
pedaços de DNA, geralmente em torno de 900 nucleotídeos.
A reação de sequenciamento, que vai permitir saber a ordem
exata de nucleotídeos, é bem similar a uma reação de
amplificação de DNA em laboratório, conhecida como reação
em cadeia da polimearase (PCR).
O que vamos
precisar para 
realizar esse
sequenciamento?
• Os quatro tubos são, então, submetidos à variação de
temperatura para que ocorra a reação de amplificação do
DNA no tubo. São utilizadas três temperaturas:
Essas três temperaturas formam um ciclo que se repete de 25 a 35 
vezes, de forma que, a cada ciclo, a DNA polimerase aumente a 
quantidade de DNA em cada tubo de forma exponencial, ou seja, de 2 
para 4, de 4 para 16, de 16 para 256, e assim por diante.
• Após a reação, o resultado é visualizado
por meio de uma eletroforese em gel de
poliacrilamida.
• A eletroforese é uma técnica de 
separação de moléculas com base no seu 
tamanho e carga.
• Os fragmentos menores vão 
migrar/correr mais rápido no gel, pela 
facilidade de locomoção, do que 
fragmentos maiores.
Lembra que, em cada tubo, 
colocamos os quatro
nucleotídeos normais, dNTP, e um 
para cada nucleotídeo alterado, 
ddNTPs?
• a DNA polimerase vai adicionar novos
nucleotídeos e parar de adicionar toda vez que
ela encontrar um nucleotídeo alterado (ddNTP),
gerando fragmentos de determinado tamanho,
que vai ser visualizado posteriormente por
eletroforese. Só que a reação não vai gerar um
fragmento só, com determinado tamanho,
porque também temos nucleotídeos normais na
reação. Assim, teremos vários fragmentos de
DNA amplificado que a reação parou toda vez
que adicionou um ddNTP. Após a corrida, é só
observar onde cada fragmento parou e juntar
todas as quatro reações como um quebra-
cabeça!
Sequenciamento
manual x automatizado
• A diferença é que cada tipo
de ddNTP é associado a uma
molécula fluorescente com cor
diferente. Isso permite colocar
todos os componentes na
mesma reação, uma vez que
conseguimos diferenciar pela
cor emitida qual dos quatro
ddNTP está sendo adicionado
ao DNA pela DNA polimerase.
• o método de Sanger automatizado é amplamente
utilizado para sequenciar pequenos seguimentos de
DNA (constante e 
dentro da dose esperada na corrente sanguínea.
• Ação farmacológica sobre uma população e as 
variabilidades de respostas encontradas de acordo 
com o perfil genético de cada indivíduo.