Organização do Genoma Humano e Expressão Gênica Genética

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Rafael Augusto @rafael.augsutor 
• É toda a informação 
genética de um organismo 
podendo ser nuclear 
(cromossomos com regiões 
codificadora e não 
codificadora) e 
mitocondrial (DNA próprio) 
• O DNA não está solto e sim 
enrolado em histonas, 
sendo a cromatina seu 
estado menos condensado 
e cromossomo seu máximo 
de condensação 
• Cariótipo humano é a 
fotografia de todos os 
nossos cromossomos, 
sendo um total de 23 pares, 
sendo 22 pares 
autossômicos e 1 par sexual 
 
 
 
Exemplo do cariótipo humano, contando com 23 tipos de cromossomos, 
que com seus homólogos geram 23 pares ou 46 unidades de 
cromossomos. 
 
 
Nucleossomo (filamento + octâmero de histonas) 
→ Ao destrinchar um cromossomo e investigar a sequência das bases nitrogenadas que o compõe obtemos o 
GENOMA HUMANO, ou seja, a sequência de todas as bases nitrogenadas do corpo humano determina o 
GENOMA HUMANO 
• O gene é uma sequência específica do DNA dentro do cromossomo que tem como função decodificar uma 
proteína 
• Essa sequência de nucleotídeos em uma molécula de DNA que atua como uma unidade funcional para a 
produção de uma proteína, de um RNA estrutural ou de uma molécula de RNA catalítica ou reguladora. 
• Um gene é a junção de muitos códons lado a lado. 
• Pode variar entre 75pb e 2 106 pb – a informação biológica contida na sequência de nucleotídeos e é tornada 
disponível através da expressão genética, que é altamente REGULADA 
• Para cada gene, nós recebemos duas informações (sequência de nucleotídeos – uma do pai e uma da mãe), 
podendo ser iguais ou diferentes. 
• A essa sequência de um gene chamamos de alelo. Esses alelos basicamente são os genes que decodificam a 
mesma informação em cromossomos que são homólogos. 
 
 
 
Rafael Augusto @rafael.augsutor 
• Cada humano possui 23 pares de cromossomos em suas células autossômicas. Cada cromossomo é formado 
por uma molécula de DNA e na molécula de DNA estão os pares de bases nitrogenadas (nucleotídeos) que 
formam os genes 
• A complexidade do genoma não tem relação com o tamanho, pois o humano tem genoma menor do que 
uma cebola e uma ameba. Também não tem relação com o número de cromossomos e nem com o de genes, 
pois ficamos atrás de insetos e plantas nesses dois últimos critérios quantitativos 
• A partir das sequências de referência do genoma humano, iniciou-se a catalogação de variações de 
sequências entre os indivíduos – inclusive comparando com indivíduos saudáveis. Hoje acredita-se que 
variam 0,5% o genoma entre si. Com o genoma é possível entender a variação entre as pessoas 
principalmente a resposta mediante a doenças e a medicamentos, pois é possível mapear pontos específicos 
diferenciais. 
→ Nas sequências de referência, entendeu-se que existem cromossomos ricos e pobres em genes, como exemplo 
o 1 que é o maior em número de genes e o 21 que é o menor, logo uma alteração no 21 é menos grave do que 
no 1 pois apresenta menores taxas de alteração, já que o 1 é responsável pela síntese de mais proteínas, ou seja, 
clinicamente anormalidades em regiões ricas tendem a ser muito graves. 
→ Metade do genoma é composto por DNA repetitivo, e hoje entendemos que sua importância está relacionada 
a algumas variações e patologias, bem como a regulação genômica. 
→ Pseudogênese: gera sequências não funcionais 
→ Não-processado: gene que se torna não-funcional devido mutação 
→ Processado: resultado de retro transposição (transcrição, transcrição reversa, inserção) 
→ Em muitas famílias gênicas existem tantos ou mais pseudogenes do que genes 
→ Há cerca de 20 mil genes que decodificam proteínas e 25 mil que codificam apenas RNA (RNA não codificante) 
→ RNAnc: RNAr, miRNA e RNAnc (envolvidos no controle de splicing, na modificação de RNAr e na regulação da 
expressão gênicas, no silenciamento de genes 
→ Genes são separados por DNA intergênico, ou seja, entre os genes há DNA Não codificante, o qual não passa 
pelo processo de transcrição e tradução. Nos humanos 30% do DNA de uma célula é codificante. 
→Sequência Regulatória: sítio para ligação de proteínas regulatórias 
→Promotor: Sítio para ligação da RNA polimerase 
→Terminador: sinaliza o final da transcrição 
→Ao comparar espécies, há diferença entre seus genomas e isso se deve ao DNA intergênico delas em sua 
maioria. O DNA gênico possui grande similaridade 
 
 
 
 
Rafael Augusto @rafael.augsutor 
Dentro de um gene codificante, há partes dele que são codificantes e partes não codificantes. No 
processo de splicing há a eliminação dos íntrons e a junção apenas dos éxons que irão realizar a manifestação. 
Essa junção de éxons varia, formando o que chamamos de splicing alternativo, no qual os éxons que se juntam 
variam, formando, portanto, várias sequências. 
→Sequência que contém a informação biológica: ÉXONS 
→Sequências intermediárias que separam os éxons: ÍNTRONS 
→Menos de 1,5% do genoma codifica proteína e pelo menos 5% são regiões que regulam a expressão gênica. 
Assim sendo, nem todo genoma codifica proteínas 
→A expressão ocorre através da produção de proteínas, as quais diferenciam-se devido a diferença das 
sequências de DNA, a qual é consequência da diferente sequência de genes 
Todas as células apresentam o mesmo genoma, ou seja, o mesmo material genético (as mesmas 
sequências de nucleotídeos), o que diferencia é a expressão dos genes em questão, pois cada célula expressa 
aquilo que é necessário para cumprir suas funções no organismo (diferentes exigências metabólicas requerem 
diferentes proteína para agirem), portanto, se não for preciso, determinadas expressões não ocorrerão. 
Enquanto isso o DNA mitocondrial possui seu próprio mecanismo de expressão gênica. 
Transcrição: montagem da fita de RNAm 
Processamento e splicing: separação do RNAm em éxons e íntrons, e junção dos éxons devidos 
Transporte: fita de RNAm formada por éxons parte para fora do núcleo para ser traduzida 
Tradução: leitura pelo RNAr dos códons presentes no RNAm 
Montagem da proteína: aminoácidos trazidos pelo RNAt para união (ligação peptídica) e montagem da 
proteína 
Software de montagem de proteínas: https://bit.ly/1VFdX4x 
Na transcrição 
→Genes possuem regiões promotoras e fatores de transcrição 
→Fatores de transcrição são proteínas que controlam a transcrição (promovem ou bloqueiam a ligação de 
RNAp) 
→Acentuadores são sequências independentes de promotores que interagem com proteínas reguladoras e 
aumentam o nível de expressão. 
 
https://bit.ly/1VFdX4x
Rafael Augusto @rafael.augsutor 
No splicing 
→ Mutações nas regiões do RNAm que controla, o splicing reduzem a quantidade de RNAm normal, reduzindo 
a produção de proteína 
→ A maioria dos genes os transcritos podem seguir múltiplas vias de splicing, ou seja, um gene gera diferentes 
proteínas já que cada splicing pode juntar de modo diferentes os éxons utilizando todos ou não na expressão 
de um determinado gene. 
→ Splicing alternativo é controla por proteínas reguladoras durante a transcrição primária.