Armazenamento do material

genético e expressão gênica

Prof. Vinicius Camposfariascampos@gmail.com

Em 1953, Watson e Crick elucidaram a estrutura do DNA

Conceitos

• Cromossomo

▫ Molécula encontrada no núcleo constituída de DNA

• Gene

▫ Seqüência de DNA que codifica para uma proteína

• Genoma

▫ Conjunto de genes de um indivíduo

▫ Estima-se em 30.000 o número de genes em

humanos

Por que a necessidade de compactar

genomas?

O núcleo de uma célula humana

tem 6 m de diâmetro e a

extensão total do DNA dos seus 46

cromossomos soma 1,8 m. Como

é resolvida a discrepância entre

estas duas grandezas?

1 – Espaço Físico

Organismo /

Compartimento

Forma Dimensões Tamanho do DNA Número de

bases

Fago T4 icosaedro 0,065x0,10m 55 m 170.000

E.coli cilindro 1,7 x 0,65 m 1,3 mm 4,6 x 106

Mitocôndria humana esferóide 3 x 0,5 m 50 m 16.000

Núcleo humano esferóide 6 m diametro 1,8 m

46 cromossomos

6 x 109

(diplóide)

Número de cromossomos em alguns organismos

2- Resistência

- Nucleóide (1/3 do volume celular)

- 80% DNA + 20% proteínas e RNA, em eucariotos 50% DNA

- A compactação não apresenta características morfológicas de cromossomo eucariótico

Nucleóide expelido de um célula bacteriana

lisada

Nucleóide

O núcleo eucariótico

Carioteca

Compactação de Genomas Eucarióticos

Proteínas nucleares específicas + DNA

Cromatina

Eucromatina Heterocromatinamenos compactada

mais compactada

Cromossomos

Estado mais condensado na Mitose ou Meiose

Cromatina

•Eucromatina (estado de menor compactação) -Interfase

•Heterocromatina (densamente compactada) -Interfase

•Cromossomo (estado de maior compactação) -Divisão celular

Nucleossomo – unidade estrutural básica da cromatina

- Relação entre espécies

- Polimorfismo

Cromossomos desprovidos de histonas

Ativação da cromatina

EXPRESSÃO GÊNICA

Fenótipo x Genótipo

Características proteínas produzidas e utilizadas

pela célula

Informação Genética (DNA)Idêntico em todas as células de um

mesmo organismo

DNADNA

RNA

Proteína

Replicação

Transcrição

TraduçãoDogma central da Biologia Molecular

Regulação da Expressão Gênica

Procariotos:

Resposta direta a variações nas condições nutricionais (genes ativados ereprimidos)

Transcrição pode ser acoplada com a tradução (simultânea)

Eucariotos multicelulares:

Limitação na resposta direta às variações nas condições nutricionais (célulasestão organizadas em tecidos e orgãos)

Transcrição ocorre em compartimento distinto da tradução eliminando apossibilidade de acoplamento

Níveis do controle da expressão gênica

1)Transcrição2)Processamento3)Estabilidade do RNA4)Tradução do mRNA