ESTRUTURA DO GENOMA HUMANO

Maria Teresa Alves da Silva RosaR1- 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

• 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

ESTRUTURA GÊNICA

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 AA 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

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