ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL do ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL do GENOMAGENOMA

Edmar Vaz de Andrade

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edandrade@ufam.edu.br

1-Tamanho e estrutura da molécula de DNA

2-Compactação do DNA

3-Elementos cromossômicos

1

A E. coli mede 2 m e seu DNA, 1,7mm! 850x maior...

Nossas células medem 10 µm e nosso DNA 2 metros!

1-Tamanho e estrutura da molécula de DNA

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Célula bacteriana lisada DNA genômico circular

DNA extra-genômico circular (plasmídeo)

1-Tamanho e estrutura da molécula de DNA

3

1-Tamanho e estrutura da molécula de DNA

Organização do genoma procariótico

Organização do genoma procariótico

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Cápsula viral

Genoma viral livre

1-Tamanho e estrutura da molécula de DNA

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Tamanho e a seqüência estrutural Tamanho e a seqüência estrutural da molécula de DNAda molécula de DNA

Uma célula de levedura possui 4x mais DNA que uma célula de E. coli

Células de Drosophila possuem 25x mais DNA do que as células

de E. coli

Células humanas e de muitos outros mamíferos possuem cerca de 600x

mais DNA do que a E. coli.

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O corpo de um humano adulto contém aproximadamente 1014 células, e portanto, um DNA

total de 2 x 1011km!

Circunferência da Terra – 4x104km;

Distância entre a Terra e o sol – 1,5x108km;

1-Tamanho e estrutura da molécula de DNA

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Porém, células bacterianas apresentam maior Porém, células bacterianas apresentam maior

proporção de DNA codificador;proporção de DNA codificador;

Cerca de 2.500 genes por milímetro de DNA, Cerca de 2.500 genes por milímetro de DNA,

enquanto os humanos apresentam enquanto os humanos apresentam

aproximadamente 50 genes por milímetro de aproximadamente 50 genes por milímetro de

DNADNA

1-Tamanho e estrutura da molécula de DNA

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2-Compactação do DNA

Superenovelamento do DNA (super-hélice) 9

Nucleossomo: unidade fundamental de organização da cromatina

2-Compactação do DNA

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2-Compactação do DNA

Nucleossomo: caudas N-terminais das histonas

Interação com DNA e nucleossomos vizinhos11

Modelo esquemático de uma fibra condensada de cromatina

Compactação dos Nucleossomos

2-Compactação do DNA

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a) Cromatina distendida: alta atividade gênica

b) Cromatina condensada: baixa atividade gênica

2-Compactação do DNA

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Níveis de organização durante a compactação do DNA no cromossomo eucariótico

2-Compactação do DNA

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Organização do genoma procariótico

Organização do genoma procariótico

Adaptado de: Rocha, E. P. C. (2008) The Organizationof the Bacterial Genome. Annual Review of Genetics. 42:7.1–7.2315

3-Elementos cromossômicos

Organização Local da Cromatina com Formação de alçasOrganização Local da Cromatina com Formação de alças

3-Elementos cromossômicos

Adaptado de: (1) Misteli,T. (2007) Beyond the Sequence: Cellular Organization of Genome Function. Cell 128, 787–800.

(2) Schneider, R. and Grosschedl, R. (2007) Dynamics and interplay of nuclear architecture, genome organization, and gene expression. Genes Dev. 21: 3027-3043

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Cromossomo metafásico eucariótico

Cada cromátide irmã (idênticas entre si) é formada por uma molécula de DNA

3-Elementos cromossômicos

Uma única molécula de DNA dupla-fita

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Quando não mencionado, as figuras apresentadas foram retiradas, com ou sem modificações, das seguintes referências:

1. LODISH, H; DARNELL, J. E. e BALTIMORE, D. 2005. “Biologia Celular e Molecular”, 5ª edição. Artmed Editora SA. Porto Alegre-Brasil. (www.whfreeman.com/lodish)

2. LEHNINGER, A. L. NELSON, D. L e COX, M. M. 2000. “Principles of Biochemistry”. 3ª Edition, Worth Publitions.

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