Aula 01 de Genômica 2014.2 (Nutrigenômica)

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Nutrigenômica
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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
CURSO: BIOTECNOLOGIA
DISCIPLINA: GENÔMICA E PROTEÔMICA
PROFESSOR: WESLLEY PAIVA
Nutrologia
 Conceito: Área médica que estuda a fisiopatologia, o diagnóstico e 
o tratamento de moléstias nutricionais;
- As doenças nutricionais são diretamente e indiretamente 
relacionadas a todas as substâncias que são ingeridas, absorvidas e 
metabolizadas no organismo (compostos bioativos);
 Estudo da genômica na nutrologia: Prevenir, diagnosticar e tratar 
doenças alimentares;
 Alimento: São produtos consumidos diariamente pelo homem e que 
pela ação de seus nutrientes, desempenham um papel único e 
funcional no funcionamento do organismo humano;
 Nutrientes básicos: Água, proteínas e gorduras;
 Micronutrientes: Ferro, sódio e potássio;
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Nutrologia
 Nutrientes secundários: Podem ser favoráveis ou desfavoráveis
- Licopeno: Encontrado no tomate (Potente oxidante);
- Fitoesteróis: Presente em óleos vegetais;
- Riboflavinas: Presente na soja
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farmacoterapêuticos
Nutrigenômica
 Oficialmente declarada em 2001
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Genômica Nutricional ou Nutrigenômica: Uma nova visão do
estudo dos alimentos e da pesquisa nutricional na qual a avançada
tecnologia funcional genômica é usada, para determinar
mecanismos pelos quais os alimentos e seus componentes
individuais modulam processos que ocorrem nos tecidos do corpo
humano
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
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Nutrigenômica
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Nutrigenômica: Revolução nos 
Alimentos
 Melhoramento de plantas
 BRASIL: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto e Escola de 
Agronomia de Piracicaba
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Alimentos mais adequados 
nutricionalmente
EUA: 800% de crescimento 
na produção de milho com 
transgênico;
Milho com mais lisina e triptofano, chegando a valores 
semelhantes ao do leite de vaca;
ONTEM: Laborioso e demorado;
HOJE: Fácil execução e mais rápido;
 1ª onda de transformação genética dos alimentos
- Aumentar a durabilidade;
- Proteção contra agressões externas;
 2ª onda de transformação genética dos alimentos
- Composição do alimento modificado;
Ex: óleos vegetais + ricos em ácido oleico (silenciamento gênico);
 3ª onda de transformação genética dos alimentos
- Alimentos ricos em proteínas ou micronutrientes de importância 
médica;
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Nutrigenômica: Revolução nos 
Alimentos
Nutrigenômica: Genômica Funcional
 Identificação dos efeitos provocados pelos componentes
bioativos (Benéficos ou maléficos) e se esses variam com a idade,
sexo, estilo de vida e demais características externas;
 Utilidades da Genômica Funcional na Nutrigenômica:
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Quantidade de Nutrientes
necessária a dieta;
QTL’s explica a diferença da
resposta de diferentes organismos,
a mesma dietoterapia;
Utilização de marcadores moleculares,
para identificar genes responsáveis
pela produção de nutrientes;
Interferência dos SNP’s nas
respostas a dietoterapia;
Transformar plantas para proteção contra
substâncias tóxicas e estudar o efeitos
desses tóxicos na expressão gênica;
Pesquisar o papel da gordura
nos níveis de colesterol;
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METABOLÔMICA
 Conceito: Subárea da Nutrigenômica que estuda o comportamento
metabólico das células, tecidos e fluidos orgânicos. Ela procura as
moléculas representativas dos substratos, compostos e produtos
intermediários do metabolismo (pathways) nos quais as proteínas agem;
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Favorece a compreensão das funções e dos
mecanismos orgânicos que são controlados por
alimentos ou por medicamentos;
Aplicações da Metabolômica
 Distribuição de metabólitos no homem
 Quantificação do plasma
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Investiga a concentração e alterações nos
organismos na forma saudável e doente;
Grupos de substâncias metabólicas, avaliando
o perfil nutricional do paciente;
Explica o motivo dessas alterações ocorrem
baseada na alteração bioquímica dos metabólitos,
otimizando a escolha de melhor terapia;
 Microarray: Caracteriza milhares de oligonucleotídeos individuais
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Técnicas para o estudo da 
Metabolômica
Promove uma medição Metabolômica, realizando
uma comparação entre bancos de dados, através
de ferramentas de bioinformática
Tecnologias da Genômica para 
Análise de Transcriptomas
MICROARRANJO DE DNA
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Tecnologias da Genômica para 
Análise de Transcriptomas
APLICAÇÕES DOS MICROARRANJO DE DNA
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Mecanismos de resistência de
bactérias a determinadas
drogas;
Ciclo celular de células de
mamíferos e bactérias;
Desenvolvimento embrionário da
mosca das frutas (Drosophila
melanogaster);
Resistência adquirida pela
Arabidopsis thaliana
Estudos de progressão de
neoplasias;
Resposta a Infecção;
Tecnologias da Genômica para 
Análise de Transcriptomas
APLICAÇÕES DOS MICROARRANJO DE DNA
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Caracterização de alvos de
drogas;
Expressão gênica associada ao
ciclo celular;
Genomatipagem;
Respostas a estresses ambientais;
Microarranjo no Estudo de 
Patologias Humanas
- As variações são detectadas antes da doença aparecer
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Indicam patologias
Distrofia 
Muscular
Doenças 
degenerativas 
da retina
Câncer Hepatite
Microarranjo no Estudo do Câncer
- Estudo Molecular do Câncer;
- Possibilita a classificação de tumores;
- Identificação de padrões distintos de 
expressão gênica;
- Confiabilidade de 96% segundo Takahashi e 
colaboradores;
Desvantagem: Variabilidade de tumores
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Tumor agressivo
X
Tumor não agressivo
Tumores de tecidos 
moles, tem padrões de 
expressão diferentes
 HPLC 
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Técnicas para o estudo da 
Metabolômica
 HPLC (High Performance Liquid Chromatography)
- Cromatografia a Líquido de Alto Desempenho
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Técnicas para o estudo da 
Metabolômica
1- A amostra é dissolvida em solvente e introduzida na coluna
cromatográfica preenchida com fase estacionária (FE);
2- O solvente (FM) é bombeado em vazão constante e desloca os
componentes da mistura através da coluna, que se distribuem em
duas fases de acordo com suas afinidades;
3- As substâncias com maior afinidade com FE se movem mais
lentamente, já as com afinidade maior por FM se movem com
mais rapidez;
4- Ao sair da coluna, os componentes passam por um detector que
emite um sinal elétrico o qual é registrado, produzindo o
cromatograma;
 HPLC (High Performance Liquid Chromatography)
- Cromatografia a Líquido de Alto Desempenho
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Técnicas para o estudo da 
Metabolômica
 APLICAÇÕES
- HPLC é utilizada em análises de compostos não voláteis ou instáveis termicamente
onde a cromatografia a gás não pode ser utilizada. Como cerca de 80% dos compostos
apresentam essas características, o campo de aplicação de HPLC é extremamente vasto.
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HPLC (High Performance Liquid 
Chromatography)
Alimentos (Açúcares, vitaminas, 
proteínas, aminoácidos)
Clínicas (Metabólitos, proteínas, 
peptídeos, aminoácidos)
Tintas (Resinas, bioativos e 
tensoativos)
Química (Polímeros)
Farmacêuticas (Princípios ativos)