Organização e Funcionalidade do Genoma Humano

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO – MEDICINA 
LUANA ROSÁRIO 
1 
 
Dogma Central da Biologia 
Celular 
↪REPLICAÇÃO → TRANSCRIÇÃO → TRADUÇÃO 
 
- A maioria dos Vírus são exceções a esse 
dogma, pois não têm núcleo. 
- Replicação = síntese de uma nova 
molécula de DNA a partir da mesma. 
-Transcrição = síntese do RNAmensageiro 
a partir da leitura do DNA (pela enzima 
RNApolimerase) 
 
- Tradução = síntese proteíca a partir da 
leitura do RNAmensageiro mediado pelo 
ribossomo e auxiliado pelo 
RNAtransportador. 
 
 
Composição do DNA 
- Nucleotídeos: 
• Pentose: 5 átomos de C 
(açúcar) 
• Fosfato 
• Base nitrogenadas: 
↪ ADENINA 
↪ TIMINA 
↪ GUANINA 
↪ CITOSINA 
 
Bases Nitrogenadas 
- Bases Purinas: 
↪ “Água lembra guanina e adenina” 
↪ Dois anéis aromáticos 
- Bases Pirimidinas: 
↪ Timina e Citosina 
↪ Um anel aromático
 
UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO – MEDICINA 
LUANA ROSÁRIO 
2 
 
 
Tipos de Ácidos Nucléicos 
 
DNA (Ac. Desoxirribonucléico) 
- Não tem a hidroxila, pois não há oxigênio 
 - Desoxi = perde o oxigênio 
- Ramificação do Carbono 2 (oxidação) 
RNA (Ac. Ribonucléico) 
- Tem hidroxila, pois possuí O (oxigênio) 
Ligações Químicas no DNA 
 
Ligações Covalentes Fofodiéster 
- Formação da cadeia de polinucleotídios 
- Um grupo fosfato liga ao átomo carbono 5’ 
do açúcar ao carbono 3’ do resíduo de 
açúcar seguinte. 
- Ligação mais forte 
 
Ligação Glicosídica 
- Ligação entre a base nitrogenada e a 
pentose (açúcar) → forma o nucleosídio 
- União do átomo de nitrogênio 1 das 
(piramidinas) ou do nitrogênio 9 (purinas) – 
ao carbono 1’ da pentose 
Ligação de Hidrogênio 
- Ligação entre as duas fitas de DNA 
 
- “Bases nitrogenadas ligadas à ponte de 
hidrogênio, que une uma fita à outra são 
mais fáceis de separar” 
 
 
Lembre-se: 
- Nucleotídeos: COM FOSFATO 
- Nucleosideos: SEM FOSFATO 
 
 
 
 
 
 
 
5’ → 3’ (lig. H) 3’ → 5’ 
mais fácil de separar 
 
UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO – MEDICINA 
LUANA ROSÁRIO 
3 
 
DNA 
- Constituí genoma humano 
- Presente em todas as células nucleadas 
- Também encontrado em mitocôndrias 
(DNA mitocondrial) 
- Estrutura (dupla fita, linear, helicoidal) 
- Sequência de nucleotídeos 
- Bases nitrogenadas ficam na região 
interna do filamento duplo, açúcar e fosfato 
na parte externa 
- Bases são pareadas através de ligações 
de hidrogênio: T-A; G-C 
Compostos: 
- Nucleotídeos 
• - Pentose: 5 átomos de C (açúcar) 
• - Fosfato 
• - Base nitrogenadas 
 
RNA 
- Única fita 
- Mesma sequência de nucleotídeos porém 
nas bases nitrogenadas ocorre alteração da 
Timina → Uracila 
- Menor estabilidade para ser degradada 
com maior facilidade depois que já faz sua 
função 
- Bases Nitrogenadas: 
• Pirimidina (C, T, U): um anel aromático 
• Purina (A, G): dois anéis aromáticos 
 
Genoma Humano 
- 46 cromossomos = 3.10 elevado a 9 
pares de nucleotídeos 
↪ 22 pares de autossomos e 2 
cromossomos sexuais (X e Y) 
- Cromatina: fio mais solto 
↪ Eucromatina: DNA ativo – descondensados 
↪ Heterocromatina: DNA inativo – 
condensados 
- Cromossomo: fio condensado 
↪ Histonas são proteínas que fazem 
espiralização 
- DNA de um cromossomo esticado = 4 cm 
- Composição: 
- Sequência de DNA com cópia única: 
• Utilizada pequena porção que codifica 
proteína 
- Sequências repetitivas de DNA: 
• Não são utilizadas com frequência, 
possui uma maior utilização na biologia 
forense e está associada a mutações 
que derivam doenças genéticas 
 
Estrutura do Cromossomo 
 
Proteínas da Cromatina 
- DNA humano conjugado a várias classes 
de proteínas (histonas) 
UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO – MEDICINA 
LUANA ROSÁRIO 
4 
 
- Histonas: 
• Principais proteínas presentes nos 
nucleossomos 
• Tipos de Histonas: 
↪ H2A, H2B, H4 E H3 fazem parte do 
octâmero – ao qual o segmento de 
DNA se enrola 
↪ H1 – extreminade de cada 
nucleossomo 
 
 
 
O que são Histonas? 
- Principais proteínas presentes nos 
nucleossomos 
- Principais proteínas presentes nos 
nucleossomos 
- Tipos de Histonas: 
• Principais proteínas presentes 
nos nucleossomos 
• Tipos de Histonas: 
↪ H2A, H2B, H4 E H3 fazem 
parte do octâmero – ao qual o 
segmento de DNA se enrola 
↪ H1 – extreminade de cada 
nucleossomo 
 
- Proteínas básicas com alta proporção de 
lisinas e argininas – carregadas 
positivamente (ajuda com a ligação do DNA 
– carga negativa) 
- Nucleossomo: 
• Unidade estrutural básica da 
cromatina 
• Cada 46 cromossomos 
humanos 
↪ Contém mais de um milhão 
de nucleossomos 
Cromossomos: 
- Cariótipo Humano: organização dos 
cromossomos de um genoma de acordo com o 
seu tamanho e sua forma 
Forma dos Cromossomos: 
A) Telocêntricos: possuem o centrômero 
em uma das extremidades, tendo apenas 
um braço 
B) Acrocêntricos: possuem o centrômero 
bem próximo a uma das extremidades, 
formando um braço grande e outro muito 
pequeno 
C) Submetacêntricos: possuem o 
centrômero um pouco deslocado da região 
mediana, formando dois braços de 
tamanhos desiguais 
D) Metacêntricos: possuem o centrômero 
no meio, formando dois braços de mesmo 
tamanho 
 
UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO – MEDICINA 
LUANA ROSÁRIO 
5 
 
Lócus 
- Local onde o gene ocupa no cromossomo 
(mapeamento) 
- Loci: plural de Lócus 
- Mapa Genético: lista de cada loci 
conhecido 
- P: Braço curto (acima do centrômero) 
- Q: Braço longo (abaixo do centrômero) 
- Ex: X q 28 – hemofilia A 
• x: número do cromossomo 
• q: qual localidade do gene (braço 
longo) 
• 28: lócus 
- HEMOFILIA B: Xq27.1, Xq27.2 
Gene 
- 30.000 genes ao todo 
- Segmento de cadeia de DNA 
 
- Região Reguladora: região que faz o 
controle e sinaliza a necessidade específica 
de produzir proteínas. 
- Região Promotora: orienta o sentido 
correto da transcrição, ou seja, onde a RNA 
polimerase vai se grudar. Ocorre a 
transcrição. 
- Transcrito primário: controle da 
expressão gênica, local onde o DNA será 
processado em RNAm 
- Região Codificadora: região que será 
transcrita: 
* íntrons: não codifica (espaçamento) 
* éxtrons: codifica proteínas 
Expressão Gênica 
- Ocorre por meio da sequência de 
alguns passos que são realizadas no 
gene: 
- Transcricionais: 
- Envolve os fatores de transcrição basais e 
específicos 
• BASAIS: A importância da proteína 
especial que irá se ligar ao promotor 
ou ao regulador para dar início a 
transcrição ou inibir a formação 
transcrita. 
• ESPECÍFICO: Reage com o 
REGULADOR do gene 
- Splicing Alternativo: 
Nesse momento irá ocorrer a retirada dos 
introns do código genético para que só ocorra a 
transcrição dos éxons, a fim de formar o RNAm 
para dar continuidade a síntese proteica. 
 
 
UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO – MEDICINA 
LUANA ROSÁRIO 
6 
 
 
- Epigenética: 
- Alteração química da estrutura do DNA 
- Adicionado um grupo metil (CH3) na posição 5 
da base nitrogenada em regiões ricas em CpG 
na região promotora 
- Esse tipo de fator está relacionado com a 
repressão da transcrição (SILENCIAMENTO 
GÊNICO). 
METILIZAÇÃO 
 
- Coloca grupo metil na região 
promotora 
- Transcricional: 
- RNAi: 
• Silenciamento gênico é um controle 
pós transcricional que o RNA 
sintetizado que irá para o ambiente 
exterior será degradado e se ligará 
por complementaridade.