DNA Content of Haploid Genomes Flowering plants Birds Mammals Reptiles Amphibians Bony fish Cartilaginous fish Echinoderms Crustaceans Insects Molluscs Worms Fungi Algae Bacteria Mycoplasmas Viruses (Plasmids) 103 105 10 7 109 1011 DNA content (bp) DNA Content of Haploid Genomes of a Range of Phyla

Os genomas eucarioticos são grandes e ricos em seqüências regulatórias Os eucariotos não tão só possuem mais genes e também possuem mais DNA que não codifica para proteínas ou qualquer molécula funcional. Ex. O genoma humano: 1000 x nt; 20x genes; 10.000 x regiões não codificantes que o de bactérias (98% do genoma humano é não codificante vs. 11 % do genoma de E. coli)

Eucaryote Chromosome Numbers Organism Common Diploid Chromosome Name Number _____________________________________________________ Myrmecia pilosula Ant 2 Felis catus Cat 38 Homo sapiens Human 46 Canis familiaris Dog 78 Ophioglossum reticulatum Fern 1260

A informação presente no ovo determina a natureza molecular de todo o organismo Não existe nenhuma relação entre o tamanho da célula e o tamanho do organismo “manutenção de uma relação apropriada entre superfície/vol requeridas pela complexidade dos processos químicos” Ouriço de mar Camundongo Alga marinha

Procariotos: unicelulares ex.: bactérias, arquibactérias e algas azuis. Eucariotos : multicelulares: plantas, animais e fungos, mas também protozoários e alguns organismos unicelulares como leveduras e algas verdes. Células procarióticas: estrutura simplificada, vivem como indv. independentes,esféricas ou bastão. Estrutura: parede celular seguida de uma membrana que engloba o citoplasma ou nucleóide, (DNA, RNA e proteínas) principal diferença com os organismos eucarióticos

A árvore da vida possue 3 ramificações primarias: Bactérias, Arquibacterias e Eucariotos como dizer se um fungo se parece mais a uma planta que a um animal . a) Métodos comparativos b) Propriedades bioquímicas e nutricionais c) Comparação genômica: mais direto e preciso, “a seqüência de um organismo define a espécie com absoluta precisão, comparação em banco de dados de seqüências. Dado que mutações se acumulam no tempo, pode ser usadas para quantificar a distancia evolucionaria entre as espécies. A nível molecular as archaebacterias se parecem mais aos eucariotos, mas se parecem mais aos procariotos no metabolismo e conversão de energia.  

Alguns Genes evoluem rapidamente outros são altamente conservados Pelo mecanismo de “mutação e seleção natural” os organismos evoluem mudando suas características genéticas e sobrevivendo na competição com outros organismos. Existem genes que mudam, mas facilmente que outros, ex. seqüências que não codificam proteínas ou possuem capacidade regulatória e genes que codificam proteínas fundamentais. Subunidade ribosomal 16S que possue 1500 nucleotideos (fundamental no processo de tradução) se usa para estudos evolutivos.

Novos genes são gerados de genes preexistentes

A seleção natural geralmente favorece a aqueles procariotos que se reproduzem mais rápido e captam nutrientes com mais eficiência. Os mais pequenos são beneficiados já que possuem uma maior relação superfície- volume. Duplicação gênica origina famílias de genes dentro de uma simples célula Genes Ortólogos. Genes Parálogos . “Genes Homólogos”

Genes podem ser transferidos entre organismos, no laboratório e na natureza. Exemplo de transferência horizontal de genes de uma espécie a outra em procariotos: “bacteriófagos”. Neisseria gonorrhea resistentes a penicilina, Aprox. 18% dos genes de E.coli foram adquiridos por transferência horizontal, importante rol na evolução de bactérias e pode ter sido mais freqüente no começo da evolução Transferência entre células eucarióticas e muito raro e parece não ter um papel importante na diferenciação das espécies. Os 3 diferentes genomas teriam surgido como 3 grupos de genes que sobreviveram de um pool de genes presentes numa comunidade primordial de células “sopa primordial” onde os genes eram freqüentemente intercambiados. Poderia explicar que eucariotos geneticamente se parecem mais a arquibacterias e em seus processos metabólicos mais a eubacterias.

Todas as células eucariotas possuem o mesmo set básico de organelas Inúmeros processos bioquímicos vitais se levam a cabo na superfície de membranas Em geral o volume ocupado por estas organelas representa aprox. a metade do volume celular. Geralmente as organelas possuem uma localização característica, mas a distribuição depende das interações das organelas com o citoesqueleto

Proteínas podem se mover entre compartimentos em diferente forma Todas as proteínas são sintetizadas no citosol, exceto aquelas que são sintetizadas em ribossomos na mitocôndria e seu subseqüente direcionamento depende da sua seqüência de aa Transporte direto: entre o núcleo e o citosol Transporte de transmembrana: translocadores de proteínas ligadas a membrana transportam especificas proteínas c) Transporte vesicular: pequenas ou grandes vesículas podem transportar material de um compartimento a outro fusionando-se com a membrana * Estes 3 tipos de transporte é mediado por sinais ptes nas proteínas e reconhecidos por receptores

2 tipos de sinais nas proteinas Ex. Proteínas que são direcionadas ao golgi (15-10 aa no amino terminal) Proteínas que permanecem no RE (4 aa no COO- terminal) Proteinas direcionadas ao lissosomo ( 3 aa caracteristicos no C terminal).