Estrutura do Genoma Humano

ESTRUTURA DO GENOMA
HUMANO
Maria Teresa Alves da Silva Rosa
R1- 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), 13 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
ESTRUTURA GÊNICA
• 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
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 A
A 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 PÓSTRADUCIONAL
• 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
OBRIGADA!