ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL do GENOMA

Apresentação em tema: "ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL do GENOMA"— Transcrição da apresentação:

1 ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL do GENOMA
1-Introdução 2-Organização cromossômica: DNA repetitivo de sequência simples 3-Organização cromossômica: DNA moderadamente repetitivo 4-DNA móvel: transposons de DNA 5-DNA móvel: retrotransposons LTR 6-Organização cromossômica dos genes 7-Efeito do DNA móvel na evolução Edmar Vaz de Andrade

2 Organização Local da Cromatina com Formação de alças
3-Elementos cromossômicos Organização Local da Cromatina com Formação de alças Adaptado de: (1) Misteli,T. (2007) Beyond the Sequence: Cellular Organization of Genome Function. Cell 128, 787–800. (2) Schneider, R. and Grosschedl, R. (2007) Dynamics and interplay of nuclear architecture, genome organization, and gene expression. Genes Dev. 21:

3 Cromossomo metafásico eucariótico
3-Elementos cromossômicos Uma única molécula de DNA dupla-fita Cromossomo metafásico eucariótico Cada cromátide irmã (idênticas entre si) é formada por uma molécula de DNA

4 Tamanho e a seqüência estrutural da molécula de DNA
Células de Drosophila possuem 25x mais DNA do que as células de E. coli Uma célula de levedura possui 4x mais DNA que uma célula de E. coli Células humanas e de muitos outros mamíferos possuem cerca de 600x mais DNA do que a E. coli.

5 1-Introdução Comparação da organização genômica entre leveduras, mosca das frutas e homem Introns: em verde Éxons: em azul Região intergênica: linha preta

6 1-Introdução Em humanos Éxons: 50 a 200 pares de bases (pb) Introns: 90 a pares de bases Região codificadora: aproximadamente 1,5% do genoma total (em geral seqüências únicas) Região não-codificadora: íntrons e região intergênica (rica em seqüências repetitivas)

7 2-Organização cromossômica: DNA repetitivo de sequência simples
DNA satélite Repetições consecutivas ( pb) em uma região de kb Microssatélites repetições com 1 a 13 pb em repetições consecutivas em uma região de até 150 pb Em geral distribuídas no centrômero e telômeros

8 2-Organização cromossômica: DNA repetitivo de sequência simples
γ Mecanismo para diferenças no número de repetições de seqüência simples (microssatélites) entre indivíduos de uma mesma espécie

9 3-Organização cromossômica: DNA moderadamente repetitivo
Propriedade de se deslocarem ao longo do genoma (transposição): Elementos móveis ou DNA móvel Centenas a milhares de pares de bases Classes: Transposons de DNA Retrotransposons Simbiontes Moleculares: DNA egoísta (Francis Crick)

10 3-Organização cromossômica: DNA moderadamente repetitivo
Mecanismo geral de transposição das duas principais de classes elementos móveis

11 4-DNA móvel: transposons de DNA
Enzimas necessária para transposição Estrutura geral de uma Seqüência de Inserção (IS) em bactérias

12 4-DNA móvel: transposons de DNA
Transposição de IS em bactérias

13 Transcriptase reversa, integrase e outras proteínas retrovirais
5-DNA móvel: retrotransposons LTR Transcriptase reversa, integrase e outras proteínas retrovirais Estrutura geral de um retrotransposon LTR (Repetição Terminal Longa) eucariótico

14 - Genes solitários 6-Organização cromossômica dos genes
Cerca de 25 a 50% dos genes que codificam proteínas estão representados em uma única vez no genoma haplóide; Exemplo: lisozima encontrada na lágrima humana.

15 Genes que codificam para beta- globina em humanos
6-Organização cromossômica dos genes - Genes duplicados Possuem seqüências semelhantes, mas não idênticas, normalmente com 5 a 50 kb de distância entre si. Genes que codificam para beta- globina em humanos

16 6-Organização cromossômica dos genes
- Genes repetidos e consecutivos São distinguidos dos genes duplicados porque seus múltiplos genes consecutivos repetidos codificam proteínas ou RNA funcionais idênticos ou quase idênticos. Codificam os rRNA, tRNA e histonas

17 7-Efeito do DNA móvel na evolução
L1: seqüência não codificadora repetitiva Duplicação de genes por recombinação desigual Recombinação meiótica em célula germinativa

18 7-Efeito do DNA móvel na evolução
Agrupamento de genes de beta globina em humanos Genes Duplicados Gγ e Aγ: isoformas fetais – maior afinidade por O2

19 7-Efeito do DNA móvel na evolução
Embaralhamento de éxons pela recombinação entre repetições intercaladas homólogas Alu: retrotransposon eucariótico Simbiontes Moleculares: DNA egoísta (Francis Crick)???

20 Quando não mencionado, as figuras apresentadas foram retiradas, com ou sem modificações, das seguintes referências: 1. LODISH, H; DARNELL, J. E. e BALTIMORE, D “Biologia Celular e Molecular”, 5ª edição. Artmed Editora SA. Porto Alegre-Brasil. ( 2. LEHNINGER, A. L. NELSON, D. L e COX, M. M “Principles of Biochemistry”. 3ª Edition, Worth Publitions.