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EXOMAS Ana Cláudia Larissa Pacheco Milena Valle Thais O que é Exoma? O genoma humano, composto por cerca de 3.4 bilhões de pares de bases, tem uma pequena porção (1 a 2%) que é funcionalmente importante e é chamada de Exoma. Esta porção do genoma, apesar de pequena, é sede de 85% das mutações que causam doenças genéticas humanas. O Exoma, então, é o conjunto de aproximadamente 200.000 exons que codificam os genes que, por sua vez, determinam a produção das proteínas, responsáveis pelo funcionamento correto do nosso organismo. Erros na sequência de bases do DNA dos exons alteram o funcionamento dos genes e estão associados a doenças genéticas. O exame exoma tem o propósito de diagnosticar estes erros e definir a causa da doença. Sequenciamento Completo do Exoma consiste na análise dos éxons do DNA, que correspondem às regiões codificantes do mRNA. Como é feito um exoma? São duas etapas principais em que as bases de DNA que formam os genes são transcritas em RNA e posteriormente processadas para excluir as partes chamadas íntrons e dar origem a moléculas de RNA maduras. O RNA maduro, conhecido como RNA mensageiro (mRNA), contém apenas as bases que codificarão diretamente as proteínas. Estas, por sua vez, são chamadas éxons. Ao todo, o somatório dos éxons representa aproximadamente 45 milhões de pares de bases. O Sequenciamento Completo do Exoma consiste na análise dos éxons do DNA, que correspondem às regiões codificantes do mRNA. Técnica molecular utilizada no sequenciamento dos genes Foi desenvolvida para sequenciar grandes números de moldes simultaneamente. Tem ampla aplicação quando: o gene de interesse a ser sequenciado é muito grande; a doença pode estar relacionada a vários genes; há grande número de SNPs que estão sendo avaliados em diferentes regiões cromossômicas e até mesmo em cromossomos diferentes (NIPT); quando temos sequenciamento de genoma completo; ou um sequenciamento do exoma. Benefícios do sequenciamento de DNA com NGS Sequencia grandes extensões de DNA de maneira massivamente paralela, oferecendo vantagens em produtividade e escala em comparação com o sequenciamento Sanger baseado em eletroforese capilar Fornece alta resolução para obter uma visão base a base de um gene, exoma ou genoma Oferece medições quantitativas com base na intensidade do sinal Detecta praticamente todos os tipos de alterações genômicas do DNA, incluindo variantes de nucleotídeos únicos, inserções e deleções, alterações no número de cópias e aberrações cromossômicas Oferece alto rendimento e flexibilidade para dimensionar estudos e sequenciar várias amostras simultaneamente Plataforma Illumina O processo de preparo de biblioteca inicia com a fragmentação do DNA, seguida da ligação de adaptadores em extremidades. Estes fragmentos são então fixados em uma placa de vidro através do pareamento dos adaptadores com fragmentos de DNA complementares presentes na sua superfície. Então, etapas de amplificação são realizadas dando origens a aglomerados de moléculas contendo a mesma sequência, chamados clusters. Estes clusters são compostos por fragmentos de fita simples, que posteriormente são usados como template por uma enzima DNA polimerase no processo de sequenciamento. A reação de sequenciamento é realizada em ciclos, sendo em cada ciclo adicionada uma base diferente pelo equipamento. Nos clusters em que há incorporação da base pela DNA polimerase, um fluoróforo é liberado, sendo este é detectado por um sensor. Uso do exoma em casos onde outros testes genéticos foram negativos O exoma completo é indicado em quadro clínico inespecífico, quando outros testes genéticos forem negativos. O exame ajuda no diagnóstico de doenças complexas ou associadas a múltiplos genes. • Avaliação de risco hereditário de doenças graves, em casais consanguíneos. Vantagens em relação a outras técnicas Diagnóstico mais rápido, com análise de todos os genes de uma única vez • Resultado mais preciso e completo • Reanálise dos dados no futuro, caso surjam novos achados clínicos ou científicos • Análise de achados incidentais, indicando um risco de outras doenças no futuro não relacionadas ao fenótipo, mas de relevância clínica Exoma de tumores O sequenciamento do exoma permite que os pesquisadores de câncer avaliem apenas regiões codificantes, que frequentemente contêm mutações que afetam a progressão do tumor. Dependendo das necessidades experimentais, o conteúdo do sequenciamento de exoma de câncer também pode ser expandido para regiões não traduzidas e locais de ligação ao microRNA. Por oferecer uma combinação acessível de tempo de retorno e preço, o sequenciamento de exoma é o método de escolha para muitas comparações normais de tumor. Referências https://www.illumina.com/techniques/sequencing/dna-sequencing/targeted-resequencing/exome-sequencing.html https://www.illumina.com/areas-of-interest/cancer/research/sequencing-methods/cancer-exome-seq.html http://www.nanocell.org.br/o-outubro-rosa-e-o-sequenciamento-completo-de-exoma/ https://dle.com.br/biologia-molecular-genetica-humana/sequenciamento-completo-do-exoma https://www3.hermespardini.com.br/repositorio/media/site/laboratorios_conveniados/material_promocional/genetica_e_biologia_molecular.pdf