Organização Genômica

Prévia do material em texto

Universidade Nove de Julho Maria Lívia
Organização 
Genômica 
O que é um Genoma? 
• Sequência completa de DNA de um organismo (ou 
RNA, no caso de vírus); 
‣ Inclui regiões codificadoras e não-codificadoras. 
• Projeto genoma humano: 
‣ Genoma - toda a informação hereditária de um 
organismo que está codificada em seu DNA; 
‣ Projeto Genoma - Sequenciamento completo 
do genoma humano: 
- 13 anos - 1990/2003; 
- US$ 3 bilhões; 
‣ Era Pós Projeto Genoma: 
- 1 dia; 
- US$ 3 mil; 
Dogma da Biologia Molecular: 
• Biologia de sistemas: 
‣ “Ramo da ciência que busca entender os 
organismos biológicos em todos os seus níveis, 
desde a caracterização de partes constituintes 
(genes, RNAs, proteína, metabólito), a elucidação 
das interconexões entre eles, para a compreensão 
do fenótipo como um todo.” 
• Organização genômica: 
‣ DNA é encontrado nas células compactado 
formando a cromatina, isto é, DNA + proteínas 
(histonas); 
‣ Desta maneira alterações na cromatina implicaria 
no grau de compactação do DNA e 
consequentemente definiria se uma determinada 
região do DNA seria expressa ou não. 
• Estrutura gênica - Eucariotos: 
‣ Expressão Gênica - processo em que a 
informação contida em um determinado gene é 
decodificada em uma proteína. 
Dogma central atual: 
• Genômica - estuda a sequência de um DNA; 
• Transcriptômica - aborda o estudo de todos os RNAs; 
• Proteômica - estuda tudo relacionado a formação protéica 
• Epigenômica - estudo baseado em como fatores externos 
influenciam no dogma central
Universidade Nove de Julho Maria Lívia
‣ Regulação da Expressão Gênica: 
- Toda célula contém as mesmas informações 
depositadas no genoma; 
- Principal ponto de controle que guia o 
desenvolvimento de eucariotos multicelulares 
e envolvem diversos tipos de mecanismos 
regulatórios; 
- A síntese de uma proteína pode ser: 
• Constitutiva - constantemente expressa; 
- Genes constituitivos: expressos em todas 
as células do organismo (GAPDH). São 
chamados de housekeeping. 
• Induzida - expressa quando necessária; 
- Genes reguláveis: expressos em alguns 
tecidos, cuja função esta diretamente 
relacionada à função do órgão/tecido. 
Genoma Humano: 
• Composição estrutural: 
• DNA repetitivo: 
‣ 50% do genoma humano é constituído de DNA 
repetitivo - DNA satélite; 
‣ Região não codificadora com repetição em 
tandem: DNA-satélite (+15), mini (entre 5 e 15) e 
micro satélite (-5); 
‣ Sines (elemento nuclear intercalante curto - 
microssatélites) - compõem 10% do genoma 
humano; 
‣ Lines (elemento nuclear intercalante longo - 
DNA-satélite) - ocupa 20% do genoma humano; 
‣ Regiões centromérica, telomérica e transposon 
(gene saltador). 
‣ Utilizada para análise de variabilidade genética e 
identificação de indivíduos - genética forense, 
teste de paternidade. 
• Rna’s não codificadores: 
‣ Funcionais: 
- RNA transportador - tRNA, ribossomal - rRNA; 
- Pequeno RNA nuclear - snRNA; 
- Pequeno RNA nucleolar - snoRNA. 
A porcentagem de Sines e Lines em um indivíduo 
tem relação direta com a sua pré-disposição para 
doenças, dentre elas cardiopulmores. 
Em razão disso, é utilizado a porcentagem deles 
para saber a pré-disposição de um indivíduo para 
determinada doença, mesmo que isso NÃO 
GARANTA que a pessoa irá desenvolvê-la.
Universidade Nove de Julho Maria Lívia
‣ Reguladores: 
- Pequeno RNA de interferência - siRNA; 
- Piwi RNA - piRNA; 
- Longo RNA não-codificador - IncRNA; 
- Micro RNA - miRNA., pode ser utilizado como 
mecanismo epigenético, para impedir a 
síntese de alguma proteína, sem alterar sua 
ordem genômica. 
Bioinformática e Análise “in silico”: 
• Bioinformática: 
‣ Relacionar dados biológicos, com o auxílio de 
métodos computacionais, algoritmo matemático 
para ajudar a compreender como organismos 
estão organizados e como eles funcionam. 
• “In silico”: 
‣ Expressão usada no âmbito da simulação 
computacional e áreas correlatas para indicar 
algo ocorrido “em” ou “através” de uma 
simulação computacional; 
‣ A expressão foi cunhada a partir das expressões 
latinas “in vivo” e “in vitro”. 
Epigenética: 
• Qualquer atividade reguladora de genes que não 
envolve mudanças na sequência do DNA - código 
genético; 
• Principais mecanismos: 
• Mudanças epigenéticas são mais frequentes que as 
genéticas: 
‣ Ocorrem em resposta a sinais ambientais, 
comportamentais, fisiológicos e patológicos.