Genes e genomas eucariotos - Vitoria Catschor

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Genes e Genomas 
de eucariotos 
 
 
 
 
 
 
 
Genes de eucariotos possuem a estrutura básica semelhantes à dos procariotos com regiões codificadoras e reguladoras. 
Entretanto, essas estruturas são mais complexas. A região 
reguladora a montante da codificadora, é mais extensa 
com um nº maior de reguladores. Um gene eucariótico 
pode conter elementos reguladores a milhares de pb da 
sua região codificadora. 
A região codificadora é composta por sequências 
denominadas íntrons e éxons.. Os íntrons estão presentes 
s no DNA genômico, são transcritos em um RNA precursor 
(pré-RNA), porém removidos no processo de splicing, que 
dá origem ao RNA maduro. 
É comum a presença de uma cauda de adeninas (poli-A) 
que serve para a ligação de proteínas específicas, as quais 
dão ao mRNA proteção contra a degradação enzimática. 
Genomas 
Genoma nuclear 
O genoma principal dos eucariotos é encontrado 
compactado no interior do núcleo circundado pela 
carioteca. Esse DNA nuclear está organizado em 
cromossomos, cada um deles composto por uma única 
molécula de DNA linear. A maioria dos organismos 
eucarióticos é diploide, isto é, possui dois conjuntos 
completos de cromossomos em cada célula somática. 
Contudo, espécies que são poliploides (com 3 ou mais 
cópias de cada cromossomo por célula) ocorrem entre 
eucariotos unicelulares, fungos, animais e vegetais. 
Existem espécies, que apresentam fases de 
desenvolvimento ou formas haploides (com um único 
conjunto de cromossomos por célula). 
Genoma de organelas 
Mitocôndrias e Plastídeos apresentam genomas próprios, 
que diferem em estrutura e composição gênica dos 
genomas nucleares. Esses genomas são chamados de 
genomas extranucleares e contêm diversos genes 
relacionado às funções de cada organela. Síntese de ATP 
como fonte de energia no caso de mitocôndrias, e 
fixação de dióxido de carbono atmosférico em 
compostos orgânicos às expensas de luz solar no caso 
de cloroplastos. A presença de genomas próprios é 
resquício da origem evolutiva dessas organelas a partir 
de bactérias que foram internalizadas, inicialmente como 
endossimbiontes, em células eucarióticas ancestrais 
propriedades dos genomas 
Replicons múltiplos 
Cada cromossomo eucariótico está organizado em múltiplos replicons em tandem, diferente dos procariotos. Quanto a 
estrutura, cada replicon eucariótico tem entre 5 e 15 kb, sendo essa extensão definida a partir do espaçamento (nem 
sempre regular) das múltiplas origens de replicação ao longo de cada molécula de DNA que constitui um cromossomo. 
Porém, a cada ciclo celular, nem todas as origens de replicação são ativadas, o que determina, do ponto de vista funcional, 
que a extensão de cada replicon seja bem maior, podendo chegar a mais de 1 Mb.
 
ESTRUTURA DOS GENES 
Discente: Vitoria Catschor; Disciplina: Biologia Molecular. 
valor de c 
Fenômeno que pode ser observado em muitos grupos 
taxonômicos e descreve uma frequente falta de 
correlação entre a complexidade biológica dos organismos 
e os tamanhos dos respectivos genomas. O paradoxo do 
valor C resulta da presença de uma grande quantidade de 
sequências não associadas a genes, nos genomas de 
algumas espécies eucarióticas, isso faz com que o 
tamanho do genoma não reflita diretamente o número de 
genes nele presente. Essas sequências intergênicas, com 
representatividade variada nos genomas de diferentes 
espécies, são constituídas em grande parte por elementos 
transponíveis e outras classes de DNA repetitivo. 
densidade genica 
Distância média entre genes individuais ao longo de um 
genoma. A densidade gênica depende da proporção de 
sequências intergênicas no genoma, com tendência a 
aumentar mais que o número de genes à medida que 
avança na escala evolutiva. Assim, a densidade gênica pode 
variar muito entre diferentes espécies e apresenta 
propensão geral inversa à do número de genes, pois tende 
a diminuir em eucariotos mais complexos 
É importante lembrar que a densidade gênica é um 
parâmetro que não contempla eventuais diferenças na 
distribuição dos genes ao longo dos cromossomos 
famílias genicas 
genes parálogos, únicos, não funcionais 
A ocorrência de eventos de duplicação gênica ao longo da evolução determina que muitos genes façam parte de famílias 
de parálogos, cujo grau de parentesco, definido pela similaridade de sequências, pode variar desde apenas 30 até quase 
100% ao longo de todo o gene ou, pelo menos, em um ou mais de seus éxons. Em contrapartida, os genes “órfãos”, que não 
fazem parte de nenhuma família em um genoma, são os chamados de genes únicos. A origem de famílias gênicas por 
duplicação e divergência por mutação leva também à formação de muitos parálogos não funcionais, chamados de 
pseudogenes. 
sequencias intergênicas 
elementos transponíveis E dna satélite 
Sequências intergênicas fazem parte do genoma da 
maioria das espécies eucarióticas, são elas todas as 
sequências genômicas não vinculadas diretamente a um 
gene. Tem como fatores complicadores as extensas, 
complexas e heterogêneas regiões reguladoras dos genes, 
o grande número de íntrons e sua grande extensão (em 
genomas mais complexos). São em geral tratadas como 
intergênicas todas as sequências que não sejam parte de 
éxons ou íntrons de genes funcionais de estrutura típica. 
A quantidade dessas sequências tende a aumentar 
proporcionalmente mais do que a quantidade de 
sequências gênicas nos genomas de eucariotos mais 
complexos, explicando o chamado “paradoxo do valor C”. 
 
Elementos transponíveis são sequências de DNA capazes 
de se integrarem (por transposição) em outros lócus, o 
que implica no aumento do seu nº de cópias no genoma. 
Se dividem em 2 grupos principais: o dos transposons de 
DNA, mobilizados por meio de intermediários de DNA, e 
retrotransposons, mobilizados por um mecanismo que 
envolve a transcrição reversa de um intermediário de RNA 
DNA do satélite consiste em arranjos muito grandes de 
DNA não codificado e repetido em tandem. O DNA satélite 
é o principal componente dos centrômeros funcionais. 
Essas repetições tendem a produzir uma frequência 
diferente das bases e, portanto, têm uma densidade 
diferente do DNA em massa, formando um segundo ou 
banda 'satélite' quando o DNA genômico é separado em 
um gradiente de densidade.
agrupamento de genes 
Os genes eucarióticos típicos estão organizados em unidades de transcrição individuais, com cada gene sendo transcrito 
em um produto de RNA monocistrônico. ao contrário do que ocorre em procariotos, é menos comum em eucariotos a 
organização em operons, com dois ou mais genes (ou regiões codificadoras) sendo transcritos em um único RNA 
policistrônicos.