Prof. Alexandre S. Osório. O QUE É UM GENOMA É o conjunto haplóide de cromossomos de uma espécie. O projeto genoma humano analisou 24 cromossomos humanos.

Apresentação em tema: "Prof. Alexandre S. Osório. O QUE É UM GENOMA É o conjunto haplóide de cromossomos de uma espécie. O projeto genoma humano analisou 24 cromossomos humanos."— Transcrição da apresentação:

1 Prof. Alexandre S. Osório

2 O QUE É UM GENOMA É o conjunto haplóide de cromossomos de uma espécie. O projeto genoma humano analisou 24 cromossomos humanos. -22 autossomos + X + Y Podemos considerar o genoma como o conjunto de todo material genético de um ser vivo.

3 COMPOSIÇÃO DO GENOMA HUMANO

4 Objetivo Mapear o patrimônio genético do Homem

5 Avanço na Medicina –Preventiva –Diagnóstico (específico, sensível, efetivo e seguro) –Tratamento (desenhos de fármacos específicos)

6 O arranjo linear dos nossos cromossomos fazem parte da nossa micro-anatomia. Histórico: –1543- corporis humani Fabrica por Andreas Vesalius; –1628- fisiologia da circulação por Harvey; – 1761- anatomia mórbida por Morgagni.

7 1956- Evolução da Genética Médica 1956- Estabelecimento do número de cromossomos e a determinação da estrutura de dupla-hélice do DNA por Watson e Crick; 1959, descrita a 1º síndrome (Down). Nos anos 60 uma série de anormalidades começaram a ser descritas (nº, translocação, deficiência, mosaicos, triploidias e microdeleções).

8 Mapeamento Genético Provavelmente o 1º gene a ser mapeado foi o do Daltonismo (1911-1968) 1980- análise de células somáticas através do uso de sondas (diretamente no gene afetado); 1981- uso de sondas, em genes de cópia única; Construção de marcadores genéticos para serem utilizados em famílias (RFLP, Seq TANDEM, Microsatélites, etc).

9 O Sequenciamento do Genoma Humano – A última anatomia Antes mesmo do lançamento do PGH ser lançado uma variedade genes já haviam sido descritos; 1944- 1ª apresentação do material genético por Avery, McLeod e McCArty em pneumococcus; 1953- Watson e Crick deduziram a dupla-hélice do DNA por difração de radiografia; 1966- dedução dos nucleotídeos (para codificação de aa); 1960s – Uso de enzimas de restrição; 1970s- Clonagem de genes em plasmídeos bacterianos e a técnica do DNA recombinante;

10 1977- aprimoramento da técnica de sequenciamento por Maxam e Gilbert por Sanger et al. O método estabelecido por Sanger de dideoxi, permanece como a base do PGH. Esse método foi modificado exaustivamente até se conseguir a automatização da técnica. 1981- Feito o 1º seq. completo, pelo grupo de Sanger de uma organela citoplasmática com 16569 nucleotídeos. 1980- O Departamento de Energia dos EUA propõem do sequenciamento do genoma humana devido a preocupação de mutações ocorridas devido a radiação que seus trabalhadores estavam expostos.

11 Década de 1980- Primeiras discussões PGH; 1984- PG: EUA mapear patrimônio genético humano. Japão e Austrália: organismo de coordenação internacional HUGO (Human Genome Organization) facilitar e coordenar mapear, sequenciar e analisar: genoma humano e sua aplicação; 1990- PGH internacional: pesquisadores americanos e europeus.

12 1988- acreditava-se que o mapeamento e o seq. completo do genoma humano seria possível ser feito em 10-15 anos (2005), com um custo de $200 milhões de dólares as ano liberado pelo congresso nacional americano. O Comitê assessor do PGH recomendou que se fizesse o seq. a partir da construção dos mapas genéticos e físicos dos cromossomos e que fossem sendo feitos modelos de outros organismos em paralelo.

13 1985-1990- Discussão do PGH 01/10/1990: foi lançado nos EUA do PGH: patrocinado pelo NIH (National Institutue of Health) e pelo DOE (Departament of Energy). Foi criado o grande consórcio mundial para o seq. do genoma humano formado pela Europa, Japão e Austrália. HUGO ( Human Genome Organization)- sintonizar o trabalho e organizar o conhecimento em um banco de dados.

14 Quem participa do PGH ? Setor Público dados - qualidade e precisão: detalhes das células humanas.Setor Público dados - qualidade e precisão: detalhes das células humanas. Setor Privado genes interessantes.Setor Privado genes interessantes. 18 Países : Alemanha, Austrália, Brasil, Canadá, China, Coréia, Dinamarca, EUA, França, Holanda, Israel, Itália, Japão, México, Reino Unido, Rússia, Suécia e União Européia.18 Países : Alemanha, Austrália, Brasil, Canadá, China, Coréia, Dinamarca, EUA, França, Holanda, Israel, Itália, Japão, México, Reino Unido, Rússia, Suécia e União Européia.

15 MAPEAMENTO E SEQUENCIAMENTO DO GENOMA GENOMA: DNA células - determinado organismo. GENOMA: DNA células - determinado organismo. Mapeamento Divisão dos cromossomos fragmentos menores propagados, caracterizados e ordenados respectivas posições nos cromossomos.Mapeamento Divisão dos cromossomos fragmentos menores propagados, caracterizados e ordenados respectivas posições nos cromossomos. Sequenciamento Seqüência de bases fragmentos de DNA já ordenados genes na seqüência do DNA.Sequenciamento Seqüência de bases fragmentos de DNA já ordenados genes na seqüência do DNA.

16 VANTAGENS DO PGH Doenças fator genético;Doenças fator genético; Tecnologias clínicas diagnósticos de DNA;Tecnologias clínicas diagnósticos de DNA; Terapias novas classes de remédios;Terapias novas classes de remédios; Técnicas imunoterápicas;Técnicas imunoterápicas;

17 Prevenção Doenças condições ambientais: mal de Alzheimer, hipertensão, obesidade, artrite reumática, suscetibilidade ao câncer de mama e ovário, osteoporose, câncer do cólon, doenças cardiovasculares, mal de Parkinson, calvície;Prevenção Doenças condições ambientais: mal de Alzheimer, hipertensão, obesidade, artrite reumática, suscetibilidade ao câncer de mama e ovário, osteoporose, câncer do cólon, doenças cardiovasculares, mal de Parkinson, calvície; Genes defeituosos Terapia GênicaGenes defeituosos Terapia Gênica Drogas medicinais organismos geneticamente alteradosDrogas medicinais organismos geneticamente alterados

18 Filme Projeto Genoma Humano

19 MapeamentoMapeamento SequenciamentoSequenciamento Etapas do SequenciamentoEtapas do Sequenciamento COMO É FEITO O SEQUENCIAMENTO 1.Picotando o DNA 2.Clonagem 3.Marcação com Fluorescência 4.Separação 5.Leitura

20 1. Picotando o DNA 2. Clonagem 3. Marcação com Fluorescência 4. Separação 5. Leitura Fig. 1 : Bases nitrogenadas do DNA Fig. 2 : Cromatograma de 4 cores Fig. 4 : Dados processados Fig. 3: Fragmentos de DNA separados pelo tamanho Ver animação!!!

21 Os resultados são mostrados num cromatograma de quatro cores. Depois os computadores reúnem as seqüências em longos e contínuos trechos.Depois os computadores reúnem as seqüências em longos e contínuos trechos.

22 1º organismo livre seq. foi a bactéria Haemophilus influenzae, com 1800 genes que codificam proteínas. Este seq. foi feito pelo grupo do J. Craig Venter utilizando a técnica de aproximação. Helicobacter pylori, Mycobacterium tuberculosis e Treponema pallidum. 1996- 1º eucarioto seq. completamente, o Saccharomyces cereviae. 1998- 1º organismo multicelular completamente seq. foi o nematoíde Caenorhabditis elegans. 2000/ março – Drosophila melanogaster.

23 ALGUNS GENOMAS FINALIZADOS

24 Inspirado nos resultados dos seq. anteriores, Venter e colaboradores criaram a companhia privada para sequenciar o genoma humano (Celera Genomics Inc) Técnica para seq é por aproximação, clonagem ao acaso. Os dados eram fornecidos a investigadores acadêmicos, laboratórios não farmacêuticos, sob uma taxa bastante considerável. O consórcio mundial para o seq do PGH aceita o desafio competitivo e acelerou o seq com a ajuda de vários laboratórios (EUA, Inglaterra, Japão, França e Alemanha sob a direção de Francis Colins. Técnica para seq é por sobreposição de clones Os resultados eram de domínio público.

25 26 de junho de 2000 –Na Casa Branca, Colins e Venter anunciaram a conclusão inicial do PGH –O grupo do Colins publicou na Nature –O grupo do Venter publicou na Science A maior conclusão deste grande projeto foi explicar que a complexidade do ser humano esta baseada codificação de diferentes proteínas e não no número de genes.

26 Colins et al.Venter et al.

27 Abril de 2003 : seqüência completa. Abril de 2003 : seqüência completa. O sequenciamento do genoma humano não corresponde ao genoma específico de determinada pessoa. O sequenciamento do genoma humano não corresponde ao genoma específico de determinada pessoa. Estima-se que 99.9% da seqüência seja exatamente a mesma entre todos os seres humanos. Estima-se que 99.9% da seqüência seja exatamente a mesma entre todos os seres humanos. O Tamanho dos genes varia enormemente: gene médio = 3.000 bases O Tamanho dos genes varia enormemente: gene médio = 3.000 bases Maior gene conhecido: distrofina (2.4 milhões de bases). Maior gene conhecido: distrofina (2.4 milhões de bases). Cromossomo 1 tem a maioria dos genes (2.968), e o Y a menor parte (231). Cromossomo 1 tem a maioria dos genes (2.968), e o Y a menor parte (231).

28 Sequenciamento dos genes É cada vez maior o esforço dos cientistas para colocar à disposição um número crescente de genomas inteiros sequenciados dos mais diferentes organismos.

29 Fig.7 : Representação do mapeamento genético no cromossomo humano

30 O DNA humano é formado por 3.1 bilhões de pares de base, com 4 nucleotídeos diferentes (A, C, G, T). Essas combinações se repetem ao longo do genoma em diferentes ordens para formar aa, que combinado formaram as proteínas necessárias. Ele é formado por grandes desertos e alguns oásis. Só 3% do DNA contém regiões codificadoras (centrais). O genoma humano é idêntico em 99,9%, os 0,1% é que traz as variações e pistas de muitas doenças A complexidade dos seres humanos surgiu de alguma outra fonte Colins 12/02/01

31 PGH- Resultados Total de espécies já sequenciadas- 908 (fev/2002) –70 genomas bacterianos (13 archae e 57 bact); –695 genomas de vírus, retrovirus, etc; –39 plasmídeos –15 eucariotos –307 organelas Atualmente: dos 70 genomas bacterianos 7 foram feitos através do consórcio e 1 foi brasileiro. Existem 107 genomas em andamento Out/2001- seq completo de rato pelo grupo Celera.

32 O Brasil também participa do Projeto Genoma Humano.Projeto Genoma Humano As principais iniciativas tomadas foram a da clonagem dos genes pelo laboratório da pesquisadora Mayana Zatz; Projeto Genoma Humano do Câncer está em andamento graças a união da Fapesp, Instituto Ludwig, Unicamp, EPM e da Faculdade de Medicina da USP;Fapesp Instituto LudwigUnicamp EPMFaculdade de Medicina da USP O Genoma Cana leva o Brasil a liderar a pesquisa em genoma de plantas (Copersucar à FAPESP em 1998)Copersucar O seqüenciamento de uma praga de lavoura de laranja chamada de Xylella fastidiosa.Xylella

33

34

35 Câncer e o Projeto Genoma Fig. 8 : Representação da porcentagem dos tipos de câncer

36 Genoma Câncer Pretende gerar entre 500mil e 700mil sequenciamentosPretende gerar entre 500mil e 700mil sequenciamentos Acesso a regiões codificadoras ainda não exploradosAcesso a regiões codificadoras ainda não explorados Elucidação no sequenciamento genético do Homo sapiensElucidação no sequenciamento genético do Homo sapiens Descoberta (???) da cura do câncerDescoberta (???) da cura do câncer

37 O Futuro: A Medicina do Século 21 –Saber a função de todas essas proteínas –Saber as variações, padrões, estruturas e fenótipos –Identificar alelos para suscetibilidade –Buscar marcadores –Especificar diagnósticos (mendelianos ou não) –Conhecer a vulnerabilidade ou resistência –Influência: medicina reprodutiva, preditiva, no conceito de doenças que levem os médicos a interpretar genes como hemogramas, diagnósticos específicos e clínicos, caracterização precisa das doenças, busca de terapias personalizadas (fármacos), impressão digital dos tumores (2020).

38 Ética no Projeto Genoma Passado – origem e formas justificarPassado – origem e formas justificar Presente - irresponsabilidade futuroPresente - irresponsabilidade futuro Patrimônio individualPatrimônio individual PatentesPatentes

39 Disseminação e testes genéticos para identificação de genes doentes Potencialidade do indivíduoPotencialidade do indivíduo Discriminação exclusão social desemprego nova classe socialDiscriminação exclusão social desemprego nova classe social Seguradoras - aumento de preçosSeguradoras - aumento de preços

40 Mais de cinco mil genes podem ser importantes na determinação de doenças Mais de cinco mil genes podem ser importantes na determinação de doenças Indústria Farmacêutica 450 classes de drogas Indústria Farmacêutica 450 classes de drogas Informação do genoma humano descoberta e desenvolvimento de drogas Informação do genoma humano descoberta e desenvolvimento de drogas Melhor compreensão das causas das doenças novas drogas necessidade de cada paciente Melhor compreensão das causas das doenças novas drogas necessidade de cada paciente Mudanças devem levar a medicamentos com menos efeitos colaterais e custo menor Mudanças devem levar a medicamentos com menos efeitos colaterais e custo menor

41 As primeiras aplicações clínicas do PGH estarão na área de diagnósticosAs primeiras aplicações clínicas do PGH estarão na área de diagnósticos Farmacogenética Estudo de variabilidade em resposta de droga e toxicidade devido a fatores genéticos Farmacogenômica Aplica a informação ganhada pela farmacogenética ao desenvolvimento de medicamentos

42

43 EXERCÍCIOS 1) (Unifesp-2004) Em abril de 2003, a finalização do Projeto Genoma Humano foi noticiada por vários meios de comunicação como sendo a decifração do código genético humano. A informação, da maneira como foi veiculada, está a) correta, porque agora se sabe toda a seqüência de nucleotídeos dos cromossomos humanos. b) correta, porque agora se sabe toda a seqüência de genes dos cromossomos humanos. c) errada, porque o código genético diz respeito à correspondência entre os códons do DNA e os aminoácidos nas proteínas. d) errada, porque o Projeto decifrou os genes dos cromossomos humanos, não as proteínas que eles codificam. e) errada, porque não é possível decifrar todo o código genético, existem regiões cromossômicas com alta taxa de mutação. CORRETA : LETRA C

44 2) O bacteriófago t2 tem como material genético uma molécula de DNA com cerca de 3600 nucleotídeos, que compreendem três genes. Admitindo que esses três genes tenham aproximadamente as mesmas dimensões e que a massa molecular média dos aminoácidos seja igual a 120, cada uma das proteínas por eles codificada deve ter uma massa molecular aproximada de: a) 48000 d) 12 000 b) 24 x 10 3 e) 144 x 10 3 c) 4 x 10 2 RESOLUÇÃO: 3600 nucleotídeos / 3 genes = 1200 nucleotídeos em cada gene. 3 nucleotídeos ----------- 1 aminoácido 1200 nucleotídeos ------- X aminoácidos X = 400 aminoácidos em cada proteína.

45 400 aminoácidos x 120 massa molecular média 48 000 massa molecular das proteínas RESPOSTA : LETRA A

46 3) (UnB – DF) Cientistas norte-americanos e britânicos conseguiram, pela primeira vez, identificar todos os elementos que compõem o genoma de um animal, um verme conhecido como Caenorhabditis elegans. O trabalho, realizado durante oito anos por equipes da Universidade de Washington, de Saint Louis (EUA), e do Centro Sanger de Carnbridge (Grã- Bretanha), permitiu que fossem identificados os 97 milhões de pares de bases e os cerca de 20 mil genes que constituem o ácido desoxirribonucléico (DNA) do animal. O Estado de s. Paulo, 11/12/98 (com adaptações). Supondo que todos os genes mapeados codifiquem proteínas e que uma proteína possui, em média, 200 aminoácidos, calcule a porcentagem do genoma do Caenorhabditis elegans representada pelas regiões codificadoras de proteínas. Despreze a parte fracionária de seu resultado, caso exista.

47 RESOLUÇÃO : 20 000 genes = 20 000 proteínas = 2 x 10 4 proteínas. 2 x 10 4 proteínas x 200 aminoácidos 400 x 10 4 = 4 x 10 6 aminoácidos em todas as proteínas do verme. 3 nucleotídeos ------------ 1 aminoácido X nucleotídeos ----------- 4 x 10 6 aminoácidos X = 12 x 10 6 nucleotídeos (que codificam todas as proteínas do verme)

48 97 000 000 de pb. = 97 x 10 6 pb. 97 x 10 6 ----------------- 100% 12 x 10 6 ----------------- X X = 1200/97 = 12,37 % RESPOSTA: 12

49 4) As duas principais revistas científicas do planeta, a inglesa Nature e a norte-americana Science, publicaram, dia 12/02/2001, uma das conquistas mais aguardadas dos últimos tempos: a conclusão do seqüenciamento do genoma humano. A grande novidade, no final dos estudos, foi que o número de genes identificados (cerca de 30 mil) é bem mais tímido do que o inicialmente aguardado (em torno de 140 mil). Os trabalhos desenvolvidos pela empresa de biotecnologia Celera e o Projeto Genoma Humano (PGH), formado por 16 instituições públicas de pesquisa, permitiram a identificação quase total dos 3 bilhões de pares de bases que constituem o ácido desoxirribonucléico dos humanos. (http://noticias.correioweb.com.br, com adaptações)http://noticias.correioweb.com.br Supondo que todos os genes mapeados codifiquem proteínas e que uma proteína possui, em média, 200 aminoácidos, calcule a porcentagem do genoma humano representada pelas regiões codificadoras de proteínas. a) 0,6% d) 2,5% b) 1% e) 50% c) 1,6%

50 RESOLUÇÃO: 30 000 genes = 30 000 proteínas = 3 x 10 4 proteínas 3 x 10 4 proteínas x 200 aminoácidos 600 x 10 4 aminoácidos em todas as proteínas humanas 3 nucleotídeos ------------- 1 aminoácido X nucleotídeos ------------ 6 x 10 6 aminoácidos X = 18 x 10 6 nucleotídeos (codificam todas as proteínas humanas) 3 000 000 000 pb = 3 x 10 9 pb 3 x 10 9 ---------------- 100% 18 x 10 6 ---------------- X X = 18 x 10 8 / 3 x 10 9 X = 18/30 = 0,6 % RESPOSTA: LETRA A

51 5) O gene supressor de tumor p-53 é um dos principais alvos de mutação durante o processo de carcinogênese. Está localizado no braço curto do cromossomo 17 e codifica a nucleoproteína p-53 que é responsável pela regulação da transcrição nuclear, funcionando como um policial molecular. Se a célula for exposta a agentes mutagênicos externos a p-53 acumula-se no núcleo freando o ciclo celular em G1, dando tempo para que a célula repare seu DNA. Caso a célula não o repare, a p-53 dispara a morte celular por apoptose. Na versão mutagênica desse gene, a célula que sofre lesão em seu material genético não tem sua divisão celular interrompida e deste modo, o dano celular se transmite às células filhas. A mutação de p-53 não causa a transformação maligna sozinha, porém predispõe a célula a outras mutações que a levarão a uma transformação maligna. Baseando-se no texto e em conhecimentos correlatos, responda ao que se pede. a) Sabendo que a p-53 é uma proteína constituída por 393 aminoácidos, quantos nucleotídeos serão necessários apenas para a codificação desses aminoácidos? b) Quantos códons serão necessários para a síntese dos 393 aminoácidos? Justifique.

52 RESOLUÇÃO : a)3 nucleotídeos --------------- 1 aminoácido X nucleotídeos --------------- 393 aminoácidos X = 1179 nucleotídeos b)3 nucleotídeos = 1 códon = codificação de 1 aminoácido, logo 393 aminoácidos = 393 códons.

53 6) Galactosemia: incapacidade de transformar galactose em glicose As reações bioquímicas que envolvem a galactose – monossacarídeo derivado da lactose (açúcar do leite) – são de particular interesse porque, em seres humanos, estão sujeitas a defeitos genéticos que resultam na doença conhecida como galactosemia. Quando o defeito está presente, os indivíduos são incapazes de metabolizar a galactose a metabólitos da glicose, o que freqüentemente ocasiona catarata, crescimento deficiente, retardo mental e eventual morte por lesão hepática. Um dos distúrbios genéticos é devido à mutação no gene GALK1, expressa como uma deficiência celular da enzima galactoquinase, promotora da degradação do referido monossacarídeo. Sabendo-se que a enzima galactoquinase possui 392 aminoácidos e que o gene GALK1 ocupa uma região de 7.300 pb no genoma, qual a porcentagem da região codificadora (éxons) em relação ao tamanho total do gene?

54 RESOLUÇÃO : 1 aminoácido ------- 3 bases no RNAm -------- 3 pb no DNA 392 aminoácidos -------------------------------------- X X = 1.176 pb 7.300 pb ------------ 100% 1.176 pb ------------x x = 16,11%

55 7) "Um mecanismo molecular para as conexões entre os neurônios" Artigo publicado recentemente na revista norte-americana Cell (vol. 101, pp. 671- 684, 2000) apresenta uma possível explicação para a grande especificidade e diversidade das conexões feitas pelas células nervosas. Além de dar novas pistas sobre as bases moleculares dos circuitos neuronais, o trabalho também é uma valiosa contribuição aos estudos sobre o papel de certas regiões do genoma, que aparentemente não têm função, na síntese de proteínas. O trabalho baseou-se na clonagem e na identificação de um gene da Drosophila, mais conhecida como moscadas- frutas. Esse gene codifica uma proteína localizada na membrana celular dos axônios, que são as projeções dos neurônios responsáveis pelas conexões com outras dessas células nervosas. G. Schmucker e colaboradores descobriram que uma proteína, denominada Dscam, localizada na membrana dos axônios, é o componente externo do receptor de um sistema de sinalização que governa o movimento e o estabelecimento de conexões entre os neurônios. (Ciência Hoje, nº 168, com adaptações) Sabendo-se que a Dscam tem 2.026 aminoácidos e que o gene que a produz contém 24 regiões codificadoras (exons), espalhadas num total de 61.200 pares de bases nitrogenadas, calcule: a) A porcentagem aproximada da região do DNA codificadora de tal proteína. b) A quantidade aproximada de códons do RNAm responsável pelo "comando" da tradução da Dscam. Justifique.

56 RESOLUÇÃO: a) 3 nucleotídeos --------------- 1 aminoácido X nucleotídeos ------------- 2026 aminoácidos X = 6078 nucleotídeos 61.200 nucleotídeos ----------------- 100% 6.078 nucleotídeos -------------------- x x = 9,93% b) 3 nucleotídeos ----------------- 1 códon 6078 nucleotídeos ------------- X X = 2026 códons.

57 8) "DNA pode criar novo teste para hanseníase" O bacilo da hanseníase acaba de ter seu genoma decifrado. Os resultados deverão permitir o desenvolvimento de testes de diagnóstico mais rápidos e eficazes para a doença, que é responsável por 700 mil casos novos anualmente em todo o mundo, mais de 42 mil só no Brasil. O trabalho publicado na edição de hoje da revista britânica "Nature" (www.nature.com) trouxe algumas surpresas para os pesquisadores do Instituto Pasteur (França) e do Sanger Centre (Reino Unido) que conduziram o estudo. Uma delas é o número reduzido de genes, principalmente se comparado com o de um parente próximo, o bacilo da tuberculose. Enquanto a Mycobacterium leprae (que causa a hanseníase) tem cerca de 1.600 genes, a M. tuberculosis (que causa a tuberculose) tem mais de 3.900 genes. O tamanho do genoma dos bacilos é 3.268.203 e 4.411.532 pares de bases, respectivamente. A análise do proteoma (o repertório de proteínas que são produzidas pelo organismo) revelou dados mais curiosos ainda. Como a cada gene corresponde pelo menos uma proteína, seria de esperar que a M. leprae produzisse 1.600 proteínas. No entanto, foram detectadas apenas 391. "Cerca de um terço são proteínas de membrana, insolúveis, e portanto não identificáveis pelo proteoma.(...) (Folha de São Paulo, 22/02/2001, com adaptações) Supondo-se que todas as proteínas do M. leprae possuam 300 aminoácidos, calcule a porcentagem da região codificadora, identificável pelo proteoma, em relação ao genoma total dessa bactéria.

58 RESOLUÇÃO : 1 códon ----------- 3 nucleotídeos ------ 1 aminoácido x ---------------------- 300 aminoácidos X = 900 nucleotídeos 1 gene ---------- 900 nucleotídeos ----------1 proteína X ------------- 391 proteínas X = 351.900 nucleotídeos Genoma: 3.268.203 pb ---------------- 100% 351.900 pb ---------------- X X = 10,77%

59 8) Grupo decifra DNA de levedura da cerveja Um consórcio internacional completou o seqüenciamento do material genético da levedura de cerveja Schizosaccharomyces pombe, que tornou- se o sexto organismo com núcleo celular organizado a ter seu genoma conhecido. O grupo foi coordenado pelo britânico Paul Nurse, do Instituto do Câncer em Londres, Nobel de Medicina de 2001. O sequenciamento revelou um número pequeno de genes que codificam proteínas (4.824) e um grande número deles (43%) com os chamados "íntrons" no meio (DNA não-codificador de proteína). "Pombe" quer dizer cerveja em suaíli, língua da África oriental, onde a levedura foi primeiro isolada, no século 19. O estudo está na "Nature". (Folha de São Paulo 21/02/2002) Baseando-se no texto e em conhecimentos correlatos, responda: a) Supondo que cada gene codifique uma proteína de 400 aminoácidos, calcule o tamanho total (em pares de bases ou pares de nucleotídeos) das regiões que não contêm introns nesses genes. b) Quantos códons seriam transcritos pelos exons?

60 RESOLUÇÃO: a) 3 nucleotídeos ----------- 1 aminoácido X ---------- 400 aminoácidos X = 1.200 nucleotídeos no DNA = 1 gene (com exon e intron) 1 gene ---------------- 1.200 nucleotídeos 4.824 genes ---------- X X = 5.788.800 nucleotídeos (sendo que 43% são introns, portanto, 57% são exons) 5.788.800 x 57% = 3.299.616 nucleotídeos

61 b)1 códon --------------- 3 nucleotídeos X ---------------- 3.299.616 nucleotídeos X = 3.299.616/ 3 = 1.099.872 códons