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ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL do GENOMA Edmar Vaz de Andrade home.ufam.edu.br/~edandrade 1-Tamanho e estrutura da molécula de DNA 2-Compactação.

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1 ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL do GENOMA Edmar Vaz de Andrade home.ufam.edu.br/~edandrade 1-Tamanho e estrutura da molécula de DNA 2-Compactação do DNA 3-Elementos cromossômicos 1

2 A E. coli mede 2 m e seu DNA, 1,7mm! 850x maior... Nossas células medem 10 µm e nosso DNA 2 metros! 1-Tamanho e estrutura da molécula de DNA 2

3 Célula bacteriana lisada DNA genômico circular DNA extra-genômico circular (plasmídeo) 1-Tamanho e estrutura da molécula de DNA 3

4 Organização do genoma procariótico 4

5 Cápsula viral Genoma viral livre 1-Tamanho e estrutura da molécula de DNA 5

6 Tamanho e a seqüência estrutural da molécula de DNA Uma célula de levedura possui 4x mais DNA que uma célula de E. coli Células de Drosophila possuem 25x mais DNA do que as células de E. coli Células humanas e de muitos outros mamíferos possuem cerca de 600x mais DNA do que a E. coli. 6

7 O corpo de um humano adulto contém aproximadamente células, e portanto, um DNA total de 2 x km! Circunferência da Terra – 4x10 4 km; Distância entre a Terra e o sol – 1,5x10 8 km; 1-Tamanho e estrutura da molécula de DNA 7

8 Porém, células bacterianas apresentam maior proporção de DNA codificador; Cerca de genes por milímetro de DNA, enquanto os humanos apresentam aproximadamente 50 genes por milímetro de DNA 1-Tamanho e estrutura da molécula de DNA 8

9 2-Compactação do DNA Superenovelamento do DNA (super-hélice) 9

10 Nucleossomo: unidade fundamental de organização da cromatina 2-Compactação do DNA 10

11 2-Compactação do DNA Nucleossomo: caudas N-terminais das histonas Interação com DNA e nucleossomos vizinhos 11

12 Modelo esquemático de uma fibra condensada de cromatina Compactação dos Nucleossomos 2-Compactação do DNA 12

13 a) Cromatina distendida: alta atividade gênica b) Cromatina condensada: baixa atividade gênica 2-Compactação do DNA 13

14 Níveis de organização durante a compactação do DNA no cromossomo eucariótico 2-Compactação do DNA 14

15 Organização do genoma procariótico Adaptado de: Rocha, E. P. C. (2008) The Organization of the Bacterial Genome. Annual Review of Genetics. 42:7.1– Elementos cromossômicos

16 Organização Local da Cromatina com Formação de alças 3-Elementos cromossômicos 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:

17 Cromossomo metafásico eucariótico Cada cromátide irmã (idênticas entre si) é formada por uma molécula de DNA 3-Elementos cromossômicos Uma única molécula de DNA dupla- fita 17

18 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. 18


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