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SNPs e suas aplicações UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS CENTRO DE BIOTECNOLOGIA DISCIPLINA DE GENÔMICA II Karine Begnini Doutoranda em Biotecnologia.

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1 SNPs e suas aplicações UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS CENTRO DE BIOTECNOLOGIA DISCIPLINA DE GENÔMICA II Karine Begnini Doutoranda em Biotecnologia

2 CONCEITO Variação genômica mais abundante 1 a cada 300 nucleotídeos 10 milhões no genoma humano Ocorrência NATURAL 90% das variações genômicas são SNPs MUTANTE ou MUTAÇÃO XX

3 Posições de base única no DNA genômico, em que ocorrem diferenças nos ALELOS de um mesmo gene, em indivíduos normais de uma população. 1%

4 CONCEITO Mutações pontuais (INSERÇÃO/DELEÇÃO) não são SNPs! cSNP: bases variantes que ocorrem no cDNA (RNA) Podem ocorrer em qualquer parte do genoma, mas são mais frequentes em regiões não codificantes

5 CLASSIFICAÇÃO NÚMERO DE ALELOS Bi/Di-alélicos dois alelos diferentes* Tri-alélicos três alelos diferentes Tetra-alélicos quatro alelos diferentes

6 CLASSIFICAÇÃO TIPO DE BASE Transição substituição de uma purina por outra purina (C-T) ou de uma pirimidina por outra pirimidina (G-A) Transversão substituição de uma purina por uma pirimidina (C-A) (C-G) (T-A) (T-G) 2/3 de todos os SNPs são C-T

7 EFEITOS NA TRANSCRIÇÃO/TRADUÇÃO POLIMORFISMO SINÔNIMO OU SILENCIOSO Substituição do nucleotídeo resulta em um códon que codifica o MESMO aminoácido (e portanto proteínas IGUAIS) POLIMORFISMO NÃO SINÔNIMO Substituição resulta em um novo códon (proteínas ALTERADAS) alteração no códon modifica o aminoácido alteração no códon resulta em um stop códon

8 DNA SNP T para A Códon no RNA GAU para GUU Aminoácido Aspartato para Valina Mudança na proteína Aspartato Valina mRNA C T G A UG U U GAUGUU C AAA

9 IMPORTÂNCIA Combustível que dirige a evolução Resposta a tratamentos médicos Suscetibilidade a doenças MEDICINA PREVENTIVA MEDICINA INDIVIDUALIZADA Somente ~15% dos SNPs são comuns aos demais primatas

10 APLICAÇÕES MEDICINA INDIVIDUALIZADA Câncer Doenças Cardiovasculares Doenças Degenerativas Diabetes Problemas Reprodutivos MARCADORES BIOLÓGICOS

11 APLICAÇÕES MEDICINA DE POPULAÇÕES Marcadores genéticos de regiões associadas a doenças/características relacionadas a populações específicas AGROPECUÁRIA Marcadores genéticos pra doenças Reprodução e Produtividade

12 APLICAÇÕES

13 TRABALHOS GPO Arg72Pro SNP da p53: CCC PROLINA CGC ARGININA Pro/Pro Pro/Arg Arg/Arg

14 PROLINA ARGININA sem histórico câncer baixo peso ao nascer indivíduos pele branca indivíduos pele negra histórico familiar câncer Arg72Pro SNP da p53:

15 TRABALHOS GPO Arg72Pro SNP da p53: CCC PROLINA CGC ARGININA Pro/Pro Pro/Arg Arg/Arg

16 PRO/ARG ARG/ARG baixa associação com aborto alta associação com aborto Arg72Pro SNP da p53:

17 APLICAÇÕES TRABALHOS GPO

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20 MÉTODOS DE DETECÇÃO

21 FERRAMENTAS DE IDENTIFICAÇÃO SEQUENCIAMENTO Seqüenciamento Sanger, seqüenciamento de segunda geração (Roche 454, Solexa-Illumina; Solid; Pirosequenciamento) Vantagem: avaliação de muitos SNPs ao mesmo tempo Desvantagem: custo elevado; interpretação errônea dados.

22 PCR RFLP O fragmento de gene contendo o SNP de interesse é amplificado com primers específicos por PCR, purificado e submetido a um tratamento com uma enzima de restrição (digestão) que reconheça apenas um dos alelos. Posteriormente, os fragmentos são separados por eletroforese para diferenciação dos alelos por tamanho.

23 digestão–AciIouSfcI sangue DNA PCR eletroforeseaná lise em gel eletroforese 36 0 C 2h Clivagem ezimática BstU I sangue DNA PCR eletroforeseaná lise em gel eletroforese de agarose aná lise em gel aná de agarose FERRAMENTAS DE IDENTIFICAÇÃO

24 PCR RFLP Arg72Pro SNP da p53: Pro/ProPro/ArgArg/Arg

25 Vantagens: 1.não requer equipamentos avançados 2. simples PCR RFLP Desvantagens: 1.Extremamente laboriosa 2.Um único SNP por vez 3.Existência de enzima de restrição que diferencie os dois alelos Pro/ProPro/ArgArg/Arg FERRAMENTAS DE IDENTIFICAÇÃO

26 Hibridização – real time PCR Sonda Taqman®: detecta sequências específicas nos fragmentos de DNA amplificados por PCR.

27 FERRAMENTAS DE IDENTIFICAÇÃO Hibridização – real time PCR Vantagens: 1.Extremamente precisa e rápida 2.Análise de muito SNPs por reação Desvantagens: 1.Bastante cara 2.Necessita equipamentos mais complexos 3.Sonda específica pra cada SNP

28 FERRAMENTAS DE IDENTIFICAÇÃO Outras técnicas Microarranjos de DNA Espectometria de massa Microssatélites

29 BANCOS DE DADOS

30 FERRAMENTAS DE IDENTIFICAÇÃO

31 FUNCIONALIDADE

32 OBRIGADA!


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