AULA 9 Organização do Genoma Humano

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Organização do Genoma Humano
FERNANDA ANDRADE
AULA: 9 
A corrida o século - PGH
 Universidade da Califórnia, Santa Cruz, em 1985 – ideia de sequenciar o genoma humano. 
 Projeto Genoma Humano (PGH) – início em outubro de 1990 (3 bilhões de dólares que 
deveria durar 15 anos);
 Apoios DOE (departamento de Energia do governo americano – coordenado por Aristidis
Patrinos) e do NHI (National Institutes of Health) – envolveu 18 países:
Ex.: Inglaterra, Japão, Alemanha, França, Canadá e Brasil.
Maioria dos cientistas 
não aceitaram a ideia.
James Watson ministrou uma série de 
palestras em instituições americanas 
com o objetivo de promover ideia.
1993 – Francis Collins 
assumiu a coordenação 
do PGH na NHI.
 Principais objetivos do PGH:
 Identificar todos os genes no DNA humano;
 Determinar a sequência dos 3 bilhões de pares de bases que compõem o genoma 
humano;
 Armazenar essa informação em bancos de dados disponíveis ao público;
 Aperfeiçoar a análise de dados;
 Lidar com as questões éticas, legais e sociais advindas do desenvolvimento do 
projeto.
A corrida o século - PGH
Os cientistas usaram os primeiros anos do PGH definindo marcadores, mapas 
genéticos e físicos, enquanto novos sequenciadores eram desenvolvidos. 
 Maio de 1998 – J. Craig Venter criou a Celera Genomics (objetivo: sequenciar o 
genoma humano com metodologia alternativa, de menor custo e em tempo curto –
término em 2001).
“A corrida pelo genoma humano”
 Consórcio Internacional de Sequenciamento do Genoma Humano (HGSC) – recebeu 
uma grande injeção de fundos para acelerar o término do projeto.
A corrida o século - PGH
1995
Haemophilus influenzae
– 1,8 milhão de pb.
1999
Drosophila melanogaster
– 137 milhões de pb.
Genoma partido em fragmentos 
aleatórios e menores, 
sequenciado e remontado com 
o auxílio de 
supercomputadores.
 26 de junho de 2000 – J. Craig Venter e Francis Collins anunciaram na Casa Branca a 
finalização de uma versão preliminar do GH, com cerca de 90% de precisão.
Grupo do governo e em 2003 publicou a versão final do genoma humano.
A corrida o século - PGH
50º aniversário da descrição da estrutura do DNA.
Organização do Genoma Humano
Genoma 
humano
Nuclear 
Simples 
Codificador 
Genes 
Não-
codificador
Pseudogenes Íntrons
DNA 
extragênico
Repetido 
Codificador
Família de 
genes
Não-
codificador
Tandem
Satélite Minissatélite Microssatélite
Dispersas 
Alu Kpn
mitocondrial
2 genes rRNA
22 genes 
tRNA
13 genes 
polipeptídicos
Genoma Nuclear
 99% do DNA celular;
 24 tipos diferentes de moléculas com DNA fita dupla (22 autossomos + o par de 
cromossomos sexuais);
Célula haplóide – 3,2 x 10⁹ pb ou 3.200 Mb de DNA.
200 Mb compõem a heterocromatina constitutiva. 
Menor cromossomo 
humano:
21 – 45 Mb
Maior cromossomo 
humano:
1 – 279 Mb
Genoma Nuclear
Telômero
Braço longo (q)
Braço curto (p)
Satélite
TIPOS DE CROMOSSOMOS DE ACORDO 
COM A POSIÇÃO DO CENTRÔMERO
SEQUÊNCIAS SIMPLES – sequências únicas.
 40% do genoma humano;
 DNA codificador
Maioria é composta por DNA não-codificador
Genoma Nuclear
Total de DNA codificador 1,5% do 
genoma - a maioria se encontra 
entre as sequências simples.
• Íntrons;
• Pseudogenes;
• DNA extragênico
• Maioria codifica polipeptídeos 
específicos;
• Minoria codifica um RNA.
SEQUÊNCIAS REPETIDAS
 se repetem centenas a milhões de vezes no genoma humano (DNA repetido).
 DNA codificador – Famílias de multigenes.
 DNA não-codificador – DNA extragênico
Genoma Nuclear
• DNA satélite;
• DNA minissatátelite;
• DNA microssatélite.
Se repetem 
em tandem
Os genes que se expressão produzindo rRNA
pertencem a uma família de multigenes (a 
mais repetida no genoma humano)
Genoma Mitocondrial
 2 genes para rRNA;
 22 genes para tRNA;
 13 genes para mRNA.
 4 dos 64 códons diferem 
do código genético 
universal.
 Origem materna;
 Região D-Loop (região 
controle).
Genoma Nuclear Mitocondrial 
Tamanho 32.000 Mb 16.569 Mb
Nº de diferentes moléculas de DNA 23 (XX) ou 24 (XY) 1 molécula circular
Nº total de moléculas de DNA/célula Haplóide: 23
Diplóide: 46
Alguns milhares
Proteínas associadas Histonas e não histonas Livre de proteínas
Nº de genes 30.000 37
DNA repetitivo Mais que 50% Muito pouco
Transcrição Maioria individualizado Contínua 
Íntrons Presente na maioria dos genes Ausente
Diferenças no código UGA - Fim
AGA - Arg
AUG - Ile
Trp
Fim
Met
Recombinação Pelo menos um por par de 
homólogos
Nenhuma 
Herança Segue as leis de Mendel Exclusivamente materna