Introdução ao genoma humano | Genética Médica | UFCSPA

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Individualidade química (Garrod): cada pessoa possui 
um conjunto único de proteínas e de RNAs funcionais que 
são produzidos a partir de uma interação contínua entre o 
seu genoma (a totalidade do material genético de um 
indivíduo), que também é único, e os estímulos 
ambientais.
Genes: sequência de DNA que especifica a produção de 
um produto funcional - seja esse um polipeptídeo, seja 
uma molécula de RNA funcional; cada gene é capaz de 
gerar vários produtos diferentes, porque ele é capaz de 
utilizar segmentos de codificação alternativos ou causar 
modificações bioquímicas subsequentes da proteína 
codificada; os genes se dividem em:
Cariótipo: grupo de cromossomos de um indivíduo - que 
é único de cada pessoa em termos de número, de 
morfologia e de conteúdo das moléculas de DNA. Nos 
cromossomos, os genes estão dispostos linearmente e 
em posições específicas, os loci (plural de locus) - o que 
torna possível a composição de um mapa genético 
característico de cada espécie e particular de cada 
indivíduo.
Esse material foi desenvolvido por Eliézer da Cunha Rodrigues, 
monitor da disciplina de Genética Humana em 2020/2. UFCSPA.
Exemplo: o maior gene humano, o DMD, se localiza no 
braço p do cromossomo X (p advém de petit, de ‘braço 
pequeno’), entre as posições 21.2 e 21.1 (localização 
citogenética) e entre os pares de base 31,119,219 e 
33,339,460 (localização molecular). Mutações no DMD 
são responsáveis pela Distrofia Muscular de Duchenne 
e pela Distrofia Muscular de Becker, quadros de atrofia 
muscular progressiva e de cardiomiopatia dilatativa.
Genes codificantes: trechos de DNA que, transcritos 
e traduzidos, geram proteínas.
Genes não-codificantes: trechos de DNA que, 
transcritos, geram moléculas de RNA funcional.
Cromossomos homólogos: par de 
cromossomos que carregam informações 
genéticas equivalentes entre si - isto é, os 
mesmos genes, na mesma ordem - e que se 
diferenciam dos demais pelo seu conteúdo 
genético. Um dos homólogos advém do pai, e o 
outro da mãe - já que o zigoto se forma a partir de 
gametas haploides (1n) e únicos, devido ao 
crossing over da meiose (processo detalhado 
adiante).
Alelos: a equivalência entre cromossomos 
homólogos abrange a existência dos “alelos”, 
genes que ocupam o mesmo locus em 
cromossomos homólogos, mas que carregam 
informações genéticas diferentes. 
Pode parecer confuso: é o mesmo gene, mas 
diferente!
Fo
sf
ato
Aç
úc
ar
: De
soxirribose B
as
e n
itrogenada
DNA
Macromolécula polimérica de ácido 
nucleico composta por três unidades: 
um açúcar pentose (desoxirribose), uma 
base nitrogenada e um grupo fosfato.
A T
C G
Pontes de 
Hidrogênio 
Ligações 
Fosfodiéster
Ligações 
Fosfodiéster
5’
3’
3’
5’
A estrutura anatômica do DNA carrega a informação química que 
possibilita a transmissão exata de informação genética de uma 
geração para a próxima. A estrutura primária de DNA especifica as 
sequências de aminoácidos das cadeias polipeptídicas de 
proteínas. O estado nativo de DNA é uma dupla hélice semelhante 
a uma escada em espiral com giro para a direita, na qual suas duas 
cadeias polinucleotídicas seguem em direções opostas, enquanto 
são mantidas unidas por ligações de hidrogênio entre os pares de 
bases (A2T e C3G). Como as fitas são complementares, o 
conhecimento da sequência de bases de uma delas é
suficiente para sequenciar a fita complementar . A estrutura de 
dupla fita permite que estas se repliquem com precisão a partir, 
primeiro, da separação das duas, seguida da síntese de duas 
novas fitas complementares, de acordo com a sequência da fita 
molde original.
Cromossomo: molécula única e dupla-fita de DNA em 
conformação helicoidal. Na fase de interfase (na qual a 
célula passa a maior parte da sua vida), esse DNA fica 
empacotado como cromatina , um complexo formado pela 
junção deste DNA a proteínas histona e não-histona. 
Nesse período de interfase, a cromatina fica distribuída 
por todo o núcleo e possui um aspecto homogêneo. 
Durante a divisão celular, contudo, dá-se a condensação 
do genoma (processo que atinge seu pico durante a 
metáfase) em cromossomos, o que permite uma melhor 
visualização do material genético e a possibilidade de 
cariotipação.
A organização estrutural e sequencial do 
material genético reflete a sua funcionalidade.
Algumas regiões cromossômicas (ou mesmo 
cromossomos inteiros) têm alto teor de conteúdo
gênico, enquanto outras pequenas concentrações de 
genes. Isso nos leva a compreender por que razão 
apenas trissomias dos 3 cromossomos com menos 
genes (13, 18 e 21) são compatíveis com a vida.
Histonas: proteínas às quais a molécula de 
DNA se associa e que garantem um ambiente 
espacial e funcional adequado para o 
comportamento cromossômico normal e para 
a expressão gênica adequada. Essas histonas 
podem ser classificadas como principais (H2A, 
H2B, H3 e H4) ou especializadas. Cada 
complexo de DNA com um octâmero de 
histonas centrais é chamado de nucleossomo , 
unidade estrutural básica da cromatina. 
Afetando a conformação com que é 
empacotado o DNA, as histonas influenciam, 
também, na sua expressão - razão pela qual há, 
hoje, estudos que indicam que essas estão 
associadas à diferenciação celular.
Sequências Repetitivas de DNA: 
cerca de metade da extensão linear 
total do genoma humano consiste de 
DNA de cópia única, porção da 
informação genética em que se 
encontra a maior parte dos genes 
codificantes. O restante do genoma é 
constituído de sequências repetitivas 
que contribuem para a estabilização 
estrutural (dentre outras funções); 
nessas sequências repetitivas se 
dispõe a maior parte das variações 
genéticas entre 2 indivíduos.
Cromossomo Mitocondrial: 
circular e pequeno, apresenta 37 
genes próprios importantes, os 
quais são responsáveis pela 
produção de proteínas atuantes na 
própria organela. 
A maior parte das proteínas que 
atuam na Mitocôndria, contudo, são 
produzidas a partir de genes 
nucleares. Os genes mitocondriais 
apresentam herança 
exclusivamente materna, e a única 
região não codificante do 
cromossomo é a D-loop, região 
promotora que regula a transcrição 
dos genes.
22 genes codificadores 
de RNAt
13 regiões codificadores 
de proteína
Proteoma: conjunto de proteínas codificadas pelo 
genoma.
Desequilíbrio Alélico: alguns genes 
são expressos a partir dos seus dois 
alelos em níveis caracteristicamente 
diferentes, incluindo casos extremos em 
que a expressão ocorre a partir de 
apenas um dos dois alelos.
Transmissão do Genoma: 
A transmissão do genoma ocorre tanto 
na divisão para geração de novas 
células somáticas, quanto na formação 
de gametas para fins reprodutivos. 
Nesses dois processos, as formas de 
herança genômica são relacionadas, 
mas distintas - uma vez que resultam de 
dois diferentes tipos de divisão celular, 
a mitose (que forma células diploides, 
2n) e a meiose (que gera células 
haploides, gametas n ). Alterações no 
número ou na estrutura cromossômica 
podem derivar de ambos os processos; 
tendo, geralmente, condições clínicas 
consideráveis como resultado.
Embora os cromossomos X e Y sejam 
diferentes e, por isso, não sejam 
homólogos em um sentido estrito, 
eles possuem segmentos curtos 
relativamente idênticos nas 
extremidades de seus respectivos 
braços curtos (Xp e Yp) e longos (Xq e 
Yq).
O pareamento e o crossing over 
ocorrem, portanto, em ambas as 
regiões durante a meiose I. Esses 
segmentos homólogos são chamados 
de pseudoautossômicos, refletindo o 
seu comportamento de pareamento e
recombinação semelhante ao dos 
autossomos, apesar de estarem em
diferentes cromossomos sexuais.