ESTRUTURA DO GENOMA HUMANO Maria Teresa Alves da Silva Rosa R1- Genética Clínica-Hospital Regional da Asa Sul www.paulomargotto.com.br 9/1/2009

E-D: Drs. Danilo, Paulo R. Margotto, João Paulo,Teresinha, Maria Tereza (seta) e acima, Daniel e Gilmar

ESTRUTURA BÁSICA DO DNA 2 filamentos de cadeias polinucleotídicas Nucleotídeo: uma pentose (desoxirribose), 1-3 grupos fosfato e uma base nitrogenada Bases purínicas: A e G Bases pirimidínicas:C e T A estrutura molecular das base é planar

ESTRUTURA BÁSICA DO DNA O açúcar desoxirribose é unido covalentemente às bases e com o fosfato para formar os lados da hélice de DNA A seqüência de nucleotídeos contém o código genético É usado código de trincas que determinam 20 aminoácidos Resulta na produção de proteínas

ESTRUTURA TERCIÁRIA DO DNA Dupla hélice Bases nitrogenadas no interior da hélice Pontes de hidrogênio entre os 2 polinucleotídios 10 pares de bases por giro da hélice Dois filamentos da dupla hélice têm sentido inverso Sulcos diferentes Dupla hélice possui giro para a direita

BASES NITROGENADAS

PAREAMENTO DE BASES

DNA TRIDIMENSIONAL

ORGANIZAÇÃO GÊNICA Gene é uma seqüência de DNA necessária para a produção de um produto funcional Cromossomo: molécula de DNA de fita dupla única e longa Genoma nuclear: 46 cromossomos Cromatina: forma de organização do genoma, na qual o DNA está conjugado com várias proteínas( histonas) Nucleossomas: complexo de DNA ( cerca 140 pares de bases) com histonas Regiões do genoma com características, replicação e expressão semelhantes tendem a ser alocadas juntas

CROMOSSOMOS

NUCLEOSSOMO

GENOMA MITOCONDRIAL Mitocôndrias: produtoras de energia das células DNA próprio Reproduzem-se por divisão binária Pequenas diferenças no código genético Não tem íntrons nem nucleossomos Taxa de mutação muito maior que no DNA nuclear Muitas proteínas usadas dentro da mitocôndria são codificadas pelo DNA nuclear

MITOCÔNDRIA

ESTRUTURA GÊNICA Poucos genes existem como seqüência de codificação contínuas Maioria dos genes é interrompida por regiões não codificadoras: íntrons As informações dos íntons não são representadas no produto proteico final Os íntrons estão alternados com éxons

CÓDIGO GENÉTICO O produto da maioria dos genes é uma proteína, cuja estrutura determina função particular na célula Um gene pode gerar múltiplas proteínas diferentes Um gene contém sequência de nucleotídeos necessária para a produção de mRNA normal Muitos genes pertencem a famílias de genes que compartilham seqüências de DNA estreitamente relacionadas

TIPOS DE RNA Produzido por transcrição 3 classes: rRNA, tRNA, mRNA rRNA e tRNA produtos finais da expressão gênica e são estáveis mRNA passa pela tradução, vida curta Uracila em vez de Timima

DOGMA CENTRAL A transferência de informações do núcleo para o citoplasma é um processo complexo nos eucariontes A ligação molecular entre o DNA e o código dos aminoácidos é o RNA Código genético: a seqüência de bases adjacentes determina a seqüência de aa nos polipeptídios codificados

DOGMA CENTRAL

TRANSCRIÇÃO Síntese de RNA a partir do DNA Depende de fatores de transcrição e da RNA polimerase Seqüência de nucleotídeos adjacentes fornecem os sinais moleculares de início e parada na síntese do mRNA Local de início: 5`URT: boxe TATA ou boxe CAT Sentido 3`-5` Adição de cap e clivagem da extremidade 3`,seguida pela adição da seqüência poli A A cadeia de DNA molde não é a codificadora. A sequência do mRNA formado é semelhante ao filamento não transcrito.

TRANSCRIÇÃO

SPLICING Os íntrons precisam ser removidos com precisão para prodizir um mRNA com o código exato para permitir tradução em um produto funcional A recomposisão é feita pelo spliceossomo Seqüências especiais de nucleotídeos delimitam o final de um éxon e o começo de um íntron

SPLICING

RECOMPOSIÇÃO ALTERNATIVA A recomposição do RNA permite que mais informações sejam embaladas em cada gene Proteínas diferentes podem ser produzidas a partir de um único gene pela recomposição de éxons em posições diferentes

TRADUÇÃO mRNA é transportado do núcleo para o citoplasma para a tradução do código genético O mRNA é traduzido por uma variedade de moléculas de tRNA específicas para cada aa Os tRNA têm a tarefa de colocar os aa na posição correta do molde mRNA A síntese de proteínas ocorre nos ribossomos Determinado local em cada rRNA forma um anticódon com três bases complementares do mRNA Sítio de início: códon AUG após o cap de 5`do mRNA Cada 3 bases constituem um códon relacionado a um aa 3 códons designam o término da tradução do mRNA naquele ponto ( UAG, UAA,UGA) 64 códons e 20 aa, o código genético é redundante

TRADUÇÃO

TRADUÇÃO

PROCESSAMENTO PÓS- TRADUCIONAL Muitas proteínas sofrem modificações extensas após tradução A cadeia polipeptídica é dobrada e ligada a uma estrutura tridimensional Duas ou mais cadeias polipeptídicas podem combinar-se Adição de grupos metil, fosfatos ou carboidratos

PROTEÍNAS

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Genética Médica, Thompson & Thompson Genética Médica, Judith A. Westerman

OBRIGADA!