02_Pereira_RW_SBG_2011
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Sequenciamento de ácidos nucleicos em larga escala como novo paradigma para
geração de conhecimento
Prof. Dr. Rinaldo Wellerson PereiraPrograma de Pós Graduação em Ciências
Genômicas e Biotecnologia
Contatos
https://www.facebook.com/pages/Genética-Prof-Rinaldo-Pereira/173846522641806
http://rinaldogenetica.com
rinaldo.ucb rinaldo_pereira
https://www.facebook.com/pages/Ci%C3%AAncias-Gen%C3%B4micas-UCB-Bras%C3%ADlia/199850806721852
Planejamento
• Dia 01/09/11 – Sequenciamento de Genomas– Variabilidade de Sequência– Variabilidade de Estrutura– Diagnóstico – Prognóstico– História de Populações
Sequenciamento de GenomasPré-NGS
SequenciamentoClone by Clone
SequenciamentoWhole Genome Shotgun
ABI 3700 ABI 3730
Sacharomyces cerevisae25/10/1996
Caenorhabditis elegans
11/12/1998
Drosophila melanogaster24/03/2000
Arabidopsis thaliana
14/12/2000
Homo sapiens sapiens15/02/2001 e 16/02/2001
Haemophilusinfluenza
28/07/1995
Pan troglodytes01/09/2005
Mus muscullus
05/12/2002
Rattus novergicus
01/04/2005
Gallus gallus
09/12/2004
Cannis familiaris
05/12/2005
Apis mellifera
26/10/2006
Monodelphisdomestica10/05/2007
Tetraedon Nigrovirids21/10/2004
Finalização doGenoma Humano
Macaca mulatta
13/04/2007
ZeaMays
20/11/2009
Bostaurus
24/04/2009
O que se extrai de um genoma?
A ponta do Iceberg! O início de uma longa jornada!
Cromatina
mRNA ncRNA
Proteínas
Variação Normal ou PatológicaAmbiente
Variação em sequência Variação estrutural Variação química na cromatina
Epigenômica
Genômica
Transcritômica
Proteômica
Dogma Central
Edição de RNA
Sequenciamentos de Genomas na era NGS
Sequenciando Genomas para Investigar Variabilidade
• SNVs – Single nucleotide variants
• SNPs – Single nucleotide polymorphisms
• CNVs – Copy number variants
• CNPs – Copy number polymorphisms
http://jimwatsonsequence.cshl.edu/cgi-perl/gbrowse/jwsequence/
Sequenciado com 454
Genomas Individuais
Bentley et al.
Wang et al.
http://yh.genomics.org.cn/
http://www.illumina.com/HumanGenome/
Explosão de Genomas Individuais
2001
2004
2007
2008
20092010
Mais e mais Genomas Individuais
NGS e Estudos de Associação
Published Genome-Wide Associations through 03/2011, 1,319 published GWA at p≤5x10-8 for 221 traits
NHGRI GWA Catalogwww.genome.gov/GWAStudies
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Published GWA Reports, 2005 – 6/2011To
tal N
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951
Calendar QuarterThrough 9/30/10 postings
Missing Heritability e o sequenciamento de genomas individuais
Doenças Mendelianas
• Doenças muito raras não tem número de famílias suficiente para estudos de ligação ou mapeamento por homozigozidade
• Doenças Mendelianas esporádicas por mutações de novo
• Heterogeinidade de loco• Heterogeinidade de fenótipo
Exoma
• Estima-se que 90% das doenças mendelianas tem como causa variações em exons
• Exoma é o sequenciamento de todos ou quase todos exons em uma amostra
• O primeiro passo é separar os exons do restante do DNA
• Estima-se o exoma humano em 35 a 40 Mb (aproximadamente 1 % do genoma total)
Captura de Exons
Captura de 180.000 exons codificantesCaptura de 541 exons de micro RNAs
Sequenciamento de Genomas como método de diagnóstico
• Exoma
• Genoma Total
Consulta em 05/07/2011Consulta em 01/09/2011
Antropologia Molecular
Next Generation Sequencing amplia possibilidades de melhor caracterização da variação estrutural em
genomas
NGS Câncer - Sequenciamento
Por hoje Fechamos!!
• Nos vemos amanhã!