avaliação genetica

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A sequência de aminoácidos seguinte representa parte de uma proteína. A sequência normal e quatro formas mutantes são mostradas. Consultando a Tabela 3-1, determine a sequência de duplo-filamento da seção correspondente do gene normal.
Existem várias seqüência possíveis à redundância do código genético:
5’ AAA AGA CAT CAT TAT CTA 3’
3’ TTT TCT GTA GTA ATA GAT 5’ 
Qual é o filamento que a RNA polimerase "lê"? A RNA polimerase “lê” o filamento inferior (3’ para 5’).
Qual seria a sequência do mRNA resultante? A sequência do mRNA 5’ AAA AGA CAU CAU UAU CUA 3’
 Qual espécie de mutação cada proteína mutante provavelmente representa?
 Normal -lis-arg-his-his-tir-leu
 Mutante 1 -lis-arg-his-his-cis-leu
 Mutante 2 -lis-arg-ile-ile-ile
 Mutante 3 -lis-glu-tre-ser-leu-ser
 Mutante 4 -asn-tir-leu-
Os mutantes representam os seguintes tipos de mutações:
Mutante 1: substituição de um nucleotídeo no 5º códon; por exemplo: UAU  UGU;
Mutante 2: mudança de matriz de leitura, deleção no 1º nucleotídeo do 3º códon;
Mutante 3: mudança de matriz de leitura, inserção de G entre o 1º e o 2º códons;
Mutante 4: deleção de três códons (09 nucleotídeos), começando na 3º base.
.Os seguintes itens são relacionados um com o outro de forma hierárquica: cromossomo, pares de base, nucleossomo, pares de quilobases, íntron, gene, éxon, cromatina, códon, nucleotídeo, promotor. Quais são essas relações?
Os cromossomos contêm cromatina, consistindo em nucleossomos. Os cromossomos contêm bandas G que contêm vários milhares de quilobases de pares de DNA (ou vários milhões de pares de bases) e centenas de genes, cada um contendo íntrons e éxons. Os éxons são uma série de códons, cada um com três pares de bases de tamanho.
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3. Descreva como a mutação em cada um dos fatores a seguir pode alterar ou interferir na função normal do gene e assim causar doença humana: promotor, códon iniciador, locais de recombinação nas junções íntron-éxon, uma deleção de um par de bases na sequência codificadora, códon de fim. 
Uma mutação em um promotor poderia interferir ou eliminar a transcrição do gene. A mutação do códon iniciador preveniria a tradução normal. Mutações em locais de recomposição podem interferir com o processo normal de recomposição do RNA, gerando mRNAs anormais. Uma deleção de 1bp na sequência codificadora leva a mutação com modificação na matriz da leitura, alterando, então, a forma como o código genético é lido.Isto poderia alterar o aminoácido codificado e mudar a sequência da proteína. Mutação em
um códon de parada permitiria que a tradução seguisse além do seu controle de lócus.
4. A maior parte do genoma humano consiste em sequências que não são transcritas e não são produtos de genes codificados diretamente. Para cada um seguinte, considere vias nas quais esses elementos do genoma podem contribuir para a doença humana: íntrons, sequências Alu ou LINS repetidas, regiões de
controle de focos, pseudogenes.
As mutações em íntrons podem influenciar na recomposição do RNA, levando, então, a mRNAs processados de forma errada. Alu ou sequências L1 podem estar envolvidas em eventos anormais de recombinação entre diferentes cópias das repetições, deletando ou rearranjando genes. Repetições L1 podem, também, transpor ativamente no genoma, se inserindo potencialmente em um gene funcional, alterando sua função normal. As regiões controladoras de lócus influenciam a expressão adequada de genes no tempo e no espaço; a deleção de tais regiões podem, assim, interferir na expressão normal de um gene. Os pseudogenes geralmente são cópias não funcionais dos genes. Assim, na maioria dos
casos, mutações com pseudogenes não deveriam contribuir para uma doença
5. Diferencie os mecanismos e as consequências da união do RNA e rearranjos somáticos. A recomposição do RNA gera um RNA final a partir do transcrito primário, pela combinação de segmentos de éxons e eliminação de íntrons. A recomposição do RNA é uma etapa crítica na expressão normal de genes em todos os tecidos e opera ao nível do RNA. Assim, o DNA genômica se mantém inalterado. Em contrapartida, em rearranjos somáticos, segmentos de DNA genômica são rearranjados para eliminar certas sequências e gerar genes maduros durante o desenvolvimento de células precursoras de linfócitos,
como parte de um processo normal de geração de imunoglobulinas e diversidade de receptores de células T. O rearranjo somático é um processo altamente específico para tais genes nestes tipos celulares.
1. Considere as seguintes situações diagnósticas. Que método ou métodos laboratoriais seriam os mais adequados?
a) Diagnóstico pré-natal de um feto do sexo masculino em risco de distrofia muscular de Duchenne (DMD). Estudos anteriores nesta família já haviam documentado uma deleção genética completa. Southern blot ou a reação em cadeia da polimerase (PCR) de DNA obtido de amostra de vilosidades crônicas ou de células do liquido amniótico. Em ambos os casos, o Southern blot ou a PCR de outro locus devem ser feitos simultaneamente para assegurar que falhas na obtenção de sinal de hibridação (Southern blot) ou um produto amplificado foi causado por delação e não por dificuldades técnicas com a amostra de DNA ou o procedimento utilizado.
b) Você quer calcular a quantidade de mRNA de distrofina presente na amostra muscular de um portador obrigatório, moderadamente comprometido pela DMD. Northen blot ou PCR quantitativa
c) Diagnóstico pré-natal de um feto do sexo masculino em risco de DMD. Estudos anteriores já ocumentaram uma mudança de base de nucleotídeos responsável pelo defeito nesta família.
Muitos laboratórios poderiam simplesmente amplificar o segmento e sequencia-lo. Uma alternativa é a análise de um produto de PCR, obtido utilizando-se primers aleloespecíficos, que flanqueiem o seguimento de DNA que contém a mudança de base; ou, se a mudança de base cria ou destrói um sitio de econhecimento de uma enzima de restrição,você pode usar a digestão do produto de PCR, que inclua o seguimento contendo a mutação, para determinar se ela está presente.
 2. Quais são algumas das vantagens ou desvantagens do PCR para o diagnóstico de defeitos Genéticos em comparação com o Southern blotting? E com exames bioquímicos dos níveis enzimáticos para diagnosticai deficiências enzimáticas?
A principal vantagem da PCR é que ela exige muito menos DNA para análise do que a técnica de outhern blotting. Além disso, a técnica de PCR é muito mais rápida e barata. A principal desvantagem é que a PCR só pode “ ver “ trechos relativamente pequenos do DNA genômico (em cada análise), enquanto o Southern blotting pode examinar um gene inteiro. A PCR é, também, muito mais sensível a contaminação por DNA exógeno. Em comparação com ensaios bioquímicos, a PCR tem a mesma vantagem da rapidez. Entretanto a analise bioquímica é um ensaio funcional que pode detectar uma gama de mutação em um locus (incluindo qualquer mutação desconhecida que interfira na atividade enzimática). A PCR serve melhor para o exame de mutação especificas conhecidas.
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A partir de quais dos seguintes estudos o DNA pode ser obtido para procedimentos diagnósticos: biópsia de espécimes teciduais, leucócitos, células de líquidos amnióticos cultivadas, hemácias?
4. Por que a clonagem de um gene é considerada um avanço tão significativo para o campo da genética médica? O faz com que a disponibilidade de um gene clonado permita fazer o que não era anteriormente possível?
Estabelece o gene responsável por um determinado distúrbio; pode demonstrar heterogeneidade alélica ou em um locus; fornece ferramentas imediatas para diagnósticos e consulta genética; permiti a determinação da base molecular de um distúrbio, através de ampla pesquisa laboratorial; poderia ser usada para uma terapia de substituição gênica; pode apontar uma via fisiológica passível de manipulação com medicação ou dieta e, assim, melhorar ou prevenir tal condição.
5. Um paciente portador de uma doença genética apresenta uma mutação (C paraT, sublinhado) no éxon 18 de um gene. A sequência normal é:
CTGTGCCGTATGAAAAGACCAATCCGAGAAGTTCCTGTTACC
AAACTCATAGAC
A sequência no paciente é:
CTGTGCCGTATGAAAAGACCAATCTGAGAACTTCCTGTTACC
AAACTCATAGAC
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 Qual é a consequência desta mutação na função do gene? (Os três primeiros nucleotídeos em cada
sequência constituem um códon do gene). 
 Você precisa desenvolver um teste ASO para mutação no DNA genômico. Qual dos seguintes oligonucleotídeos seria útil num ASO para a sequência normal? Para a sequência mutante; Dê suas razões para selecionar ou rejeitar cada oligonucleotídeo.
a) 5‘ GCCGTATGAAAAGACCAATCTG
b) 5‘ GACCAATCCGAGAAGTTCC
c) 5‘ GACCAATCTGAGAAGTTCC
d) 5‘ GGAACTTCTCAGATTGGTC
e) 5‘ ATCTGAG
Começaria com a biblioteca de cDNA, porque o cDNA imediatamente forneceria uma sonda que poderia ser usada para a análise Northern examinar a quantidade e o tamanho do mRNA do paciente, bem como a análise de Southern de todos os exóns do DNA obtidos dos pacientes. Uma vez tendo p cDNA, a pesquisa nos bancos eletrônicos de dados de sequência genômica humana daria os limites éxons/íntrons. Isto permitiria a criação de primers de PCR flanqueadores de todos os éxons, para amplificar cada exon e o limite intron/exon para procurar pequenas mutações.