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ORGANIZAÇÃO do GENOMA - 2 1-Introdução 2-Organização cromossômica: DNA repetitivo de sequência simples 3-Organização cromossômica: DNA moderadamente repetitivo.

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1 ORGANIZAÇÃO do GENOMA Introdução 2-Organização cromossômica: DNA repetitivo de sequência simples 3-Organização cromossômica: DNA moderadamente repetitivo 4-DNA codificador 5-DNA de Organelas Edmar Vaz de Andrade home.ufam.edu.br/~edandrade

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

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

4 2-Organização cromossômica: DNA repetitivo de sequência simples DNA satélite repetições curtas consecutivas ( pb) em uma região de kb de comprimento. Microssatélites repetições com 1 a 13 pb em repetições consecutivas em uma região de até 150 pb Em geral distribuídas no centrômero e telômeros

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

6 Expansões de microssatélites causam, pelo menos, 14 tipos diferentes de doenças neuromusculares, dependendo do gene no qual ocorrem. Exemplos: Distrofia miotônica e a ataxia espinocerebelar. 2-Organização cromossômica: DNA repetitivo de sequência simples

7 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 Transposons de DNA Retrotransposons LTR Retrotransposons não-LTR Inicialmente denominado como Simbiontes Moleculares: DNA egoísta (Francis Crick)

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

9 Estrutura geral de uma Seqüência de Inserção (IS) Elemento móvel em bactérias Enzimas necessária para transposição O DNA humano contém cerca de 30 mil cópias de transposons de DNA completos ou incompletos, totalizando 3% do genoma. 3-Organização cromossômica: DNA moderadamente repetitivo

10 Estrutura geral de um retrotransposon LTR (Repetição Terminal Longa) eucariótico Transcriptase reversa, integrase e outras proteínas retrovirais Evolutivamente, no genoma humano retrotransposons LTR derivam de retrovírus endógenos (ERVs). 3-Organização cromossômica: DNA moderadamente repetitivo

11 - Genes solitários 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. 4-DNA codificador

12 - Genes duplicados - Possuem seqüências semelhantes, mas não idênticas, normalmente com 5 a 50 kb de distância entre si. 4-DNA codificador DNA móvel como egoísta Fetal

13 - 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 4-DNA codificador

14 5-DNA de Organelas As mitocôndrias e os cloroplastos, muito provavelmente, evoluíram de bactérias que formavam uma relação simbiótica com as células ancestrais. Todos os DNAs de mitocôndrias e cloroplastos codificam rRNAs, tRNAs e algumas proteínas envolvidas no transporte de elétrons e na síntese de ATP. A maioria dos DNAs das mitocôndrias e cloroplastos consiste de moléculas circulares. O mtDNA tem herança citoplasmática (em organismos multicelulares: herança materna).

15 Diversas doenças neuromusculares humanas resultam de mutações no mtDNA. O paciente geralmente tem uma mistura de mtDNA mutante e selvagem em suas células (heteroplasmia). Ex.: neuropatia óptica hereditária de Leber e síndrome de Kearns-Sayre. 5-DNA de Organelas

16 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. (www.whfreeman.com/lodish) 2. LEHNINGER, A. L. NELSON, D. L e COX, M. M Principles of Biochemistry. 3ª Edition, Worth Publitions. Discuta sobre a importância do DNA móvel no repertório gênico de organismos eucarióticos.


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