Seminário-Bioq.-Final – PDF

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  • PRINCPIOS GERAIS DARECOMBINAO DO DNA

  • NDICE Introduo

    Evoluo: mutao e recombinao do DNA

    Erros de Recombinao: Cncer?

    Engenharia Gentica e Transgnicos

    Recombinao homloga

    - Modelo Holliday

    - Modelo de Meselson e Radding

    - Modelo de quebra da fita dupla

    Recombinao no-homloga

    - Recombinao stio-especifica

    - Transposio

    - Ligao de extremidades no-homlogas

    Referncias

  • INTRODUO

    Recombinao Gnica: a troca de informao gentica

    Responsvel pela mistura entre os genes diferentes dos seres

    vivos

    Variabilidade gentica

  • EVOLUO: MUTAO E RECOMBINAO DODNA

    Mutao Recombinao

    Mutaes so alteraes hereditrias na sequncia do DNA. Promove o surgimento de novos genes. Fonte primria da variao hereditria. Espontneas: Podem resultar de erros na replicao, danos ou erros

    introduzidos durante o reparo dos danos no DNA.

    Influncias externas: por fatores do ambiente que podem aumentar a incidncia de erros genticos como raios X, substncias presentes no fumo, luz UV, cido nitroso, alguns corantes, etc.

    Recombinao: mistura de genes entre indivduos de uma mesma espcie aumento da variabilidade primariamente produzida pela mutao.

  • ERROS DE RECOMBINAO: CNCER?

    Cncer: clulas de tumoresmalignos so caracterizadas pordiviso celular desregulada eresistncia apoptose.

    Erros de recombinao podem levara duplicaes ou delees de genes,fuses de genes e rearranjos decromossomos.

    Leucemia mieloide crnica elucemia linfcita aguda podemresultar de translocaes entre oscromossomos 9 e 22 que criamprotenas de fuso que funcionacomo um oncogene.

    Macrfagos atacando clula cancerosaFONTE:https://vivaavida.files.wordpress.com/2008/07/800px-macs_killing_cancer_cell.jpg

  • ENGENHARIA GENTICA E TRANSGNICOS

    Transgnico: organismo que contm um oumais genes transferidos artificialmente deoutra espcie recombinao exgena doDNA.

    Engenharia Gentica: conjunto de tcnicasque envolvem a manipulao de genes deum determinado organismo, geralmente deforma artificial.

    Aplicaes:- Vegetais resistentes s pragas- Vegetais mais nutritivos- Aumento da produo- Insulina- Hormnio do crescimento de bovinos

  • RELEMBRANDO: CROMOSSOMOS

    FONTE: http://2.bp.blogspot.com/-VlPr1SCw0UI/T1ZEofmwENI/AAAAAAAAAHM/TvoasLsxptM/s1600/cromosomo.jpg

  • Estrutura de um cromossomoFONTE:http://2.bp.blogspot.com/-ch0c6TycgZ4/T_61ysC13I/AAAAAAAAAqY/BMSCEPfQd04/s1600/CROMATIDE.png

  • RELEMBRANDO: MEIOSE I PRFASE I

    FONTE:http://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2009/11/meiose1.jpg

    Crossing overFONTE:http://legacy.hopkinsville.kctcs.edu/instructors/Jason-Arnold/VLI/VLI/VLI818/m2celldivision/f9-04_crossing-over-_c.jpg

  • RECOMBINAO GNICA

    HOMLOGA (recombinao geral)

    NO HOMLOGA

    FONTE: http://www.ufac.br/ccbn/genetica/images/recomb.png FONTE:http://www.gov.mb.ca/health/publichealth/diseases/escherichia_coli.html

  • Recombinao Homloga

    Ocorre entre sequncias idnticas ou quase idnticas

    Cromossomos no so passados intactos de gerao para gerao

    +

    +

  • RECOMBINAO HOMLOGA

    Entre duas sequncias de DNA homlogas:limite de 10% de divergncia.

    Em eucariotos: recombinao acontecedurante a formao das clulas reprodutivas

    Acontece durante a primeira etapa divisriada meiose: prfase I (crossing-over).

  • RECOMBINAO HOMLOGA

    A recombinao entre cromossomos diferentes podelevar a cncer

    A recombinao homloga recproca

    Gera diversidade gentica

  • DIVERSIDADE (VARIABILIDADE)

    GENTICA

    Maioria dos indivduos brancos

    Lquens Brancos

    Poluio decorrente da chegada de industrias

    Escurecimento dos Lquens

  • RECOMBINAO HOMLOGA

  • MODELO DE HOLLIDAY

    +

    + +

    Gene X

    Gene X

    Gene X

    Gene X

    Gene X

    Gene X

    Gene X Gene X

    Gene x

    Gene x

    Gene x

    Gene x

    Gene x

    Gene x

    Gene x Gene x

    Gene Y

    Gene Y

    Gene Y

    Gene Y

    Gene Y

    Gene Y

    Gene Y

    Gene Y

    Gene y

    Gene y

    Gene y

    Gene y

    Gene y

    Gene y

    Gene y

    Gene y

    Juno Holliday

  • MODELO DE MESELSON E RADDING

    +

    Gene X

    Gene X

    Gene X

    Gene X

    Gene X

    Gene X Gene X

    Gene Y

    Gene Y

    Gene Y

    Gene Y

    Gene Y

    Gene Y

    Gene Y

    Gene x

    Gene x

    Gene x

    Gene x

    Gene x

    Gene x

    Gene x Gene x

    Gene y

    Gene y

    Gene y

    Gene y

    Gene y

    Gene y

    Gene y

    Gene y

    DNA polimeraseelonga a

    extremidade 3-OH deslocando a extremidade

    5

    Juno Holliday

  • MODELO DE QUEBRA DA DUPLA-FITA

    A

    T

    C

    G

    T

    C

    G

    G

    C

    G

    C

    Gene X

    Gene X

    Gene X

    Gene X

    Gene x

    Gene x

    Gene x

    Gene x

    Gene Y

    Gene Y

    Gene Y

    Gene Y

    Gene y

    Gene y

    Gene y

    Gene y

    T

    Exonuclease

    Enzimas de reparo

  • MODELO DE QUEBRA DA DUPLA-FITA

    G

    GC

    G

    CG

    C

    C

    Gene X

    Gene X

    Gene x

    Gene x

    Gene Y

    Gene Y

    Gene y

    Gene y

    Utiliza a fita no degradada como molde para realizar o

    elongamento das extremidades livres

    Juno Holliday

    DNA polimerase

  • RECOMBINAO HOMLOGA:

    RESUMOModelo Holliday

    Modelo Meselson e Radding

    Modelo Quebra da Dupla-Fita

    Homologia Sim Sim Sim

    IniciaoDuas quebras em

    uma nica fitaUma quebra em fita

    nicaUma quebra na

    dupla-fita

    Invaso por FitaUma fita de cada duplex invade a outra recproca

    A quebra nica elongada invade o

    outro duplex

    Uma ou duas fitas invadem o outro

    duplex

    Intermedirio Chave

    Juno Holliday Juno Holliday Juno Holliday

    HeteroduplexFormado

    Sim - Simtrico Sim - Assimtrico Sim Assimtrico

  • RECOMBINAO NO-HOMLOGA

    Envolve segmentos de DNA sem qualquer similaridade entre si.

    A B C

    D E F

    A B

    D E

    F

    C

  • RECOMBINAO NO-HOMLOGA

    Ligao de Extremidades No -

    HomlogasTransposio

    Recombinao Stio Especfica

    Recombinao No -Homloga

  • STIO-ESPECFICO

    Enzimas especializadas catalisam a integrao de uma sequncia em pontos especficos do DNA.

    No envolve extensa homologia entre as sequncias de DNA como no crossing-over.

    Essas enzimas catalisam a quebra e a reunio das molculas.

  • RECOMBINAO NO-HOMLOGAINTEGRAO DO BA

    CTERIFAGO NO CROMOSSOMO E. COLI

    Primeiro sistema de recombinao stio-especfica estudado in vitro.

    Integrao do DNA (vrus) em um cromossomo bacteriano.

    A recombinao ocorre em stios especficos.

    Enzima integrase

    Stio de ligao do fago attP

    Stio de ligao bacteriano attB

  • Fonte: Lehninger; Princpios de Bioqumica. Porto Alegre: Artmed Editora. 2014. 6 Ed.

  • TRANSDUO

    Adsoro parede celular bacteriana. Penetrao do genoma viral.

    Replicao do genoma viral. Lise da clula bacteriana.

    Fonte: http://www.slideshare.net/mrtangextrahelp/07-lytic-vs-lysogenic-cycle

  • TRANSPOSIO

    Movimento de pedaos especficos de DNA no genoma.

    Transposio direta: uma sequncia removida de um local no genoma e inserida em outro local do genoma, sem que a original seja perdida.

    Transposio replicativa: uma cpia da sequncia inserida em outro local do genoma, sem que a original seja perdida.

    Transposases so as enzimas que catalisam a transposio

  • Fonte: Lehninger; Princpios de Bioqumica. Porto Alegre: Artmed Editora. 2014. 6 Ed.

    TRANSPOSIO

  • TRANSPOSIO Alguns pedaos de DNA, chamados transposons codificam transposases. Transposons podem se mover para novos lugares dentro de um cromossomo

    ou se integrar a outros cromossomos. Uma frao significativa do genoma humano resultou do acmulo de

    transposons. Algumas mutaes se devem a insero de um transposon dentro de um

    gene, alterando sua codificao.

    Fonte:http://www.fcav.unesp.br/Home/departamentos/tecnologia/marcostuliooliveira/aula5_recombinacao.pdf

  • LIGAO DE EXTREMIDADES NO-HOMLOGAS

    Conhecida tambm como recombinao ilegtima. No necessrio nenhuma homologia. No necessrio sequncias especiais no DNA. Extremidades quebradas de um DNA duplex podem recombinar

    com outra duplex. Pode gerar mutaes.

    Fonte:https://www.ufpe.br/biolmol/Genetica-Medicina/ferramentas_gen_mol_hum.htm

  • REFERNCIAS

    Lehninger;Princpios de Bioqumica. Porto Alegre: Artmed Editora. 2014. 6 Ed. DEVLIN; Manual de Bioqumica com correlaes clnicas. So Paulo: Editora Edgard

    Blucher Ltda. 2011. Traduo da 7 edico americana. http://www.ib.usp.br/evolucao/inic/text8.htm http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/nucleo14.php http://www.moodle.ufba.br/mod/book/view.php?id=84098 http://labs.icb.ufmg.br/lbcd/prodabi3/grupos/grupo2/program/rearranjo12.html https://www.youtube.com/watch?v=aJS1nv7uahU http://pt.slideshare.net/EmileneFreires/seminrio-7-ligao-recombinao-e-mapas-

    genticos http://www.fcav.unesp.br/Home/departamentos/tecnologia/marcostuliooliveira/a

    ula5_recombinacao.pdf http://www.klickeducacao.com.br/bcoresp/bcoresp_mostra/0,6674,POR-853-

    4461,00.html http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/nucleo12.php