Investigao gentica de caractersticas humanas Carla Rosenberg Objetivo

Investigação genética de características humanas Carla Rosenberg

Objetivo � Diagnóstico: identificação em pacientes de erros que causam doença � Pesquisa: identificação de novas variações/erros que impactam fenótipo

Erros no DNA genes

Doenças Genéticas – erros no DNA � 23 pares de cromossomos � ~21. 000 genes � 3, 2 bilhões pb

1956 - Tijo e Levan: Humanos tem 46 cromossomos • Colchicina: • destrói fusos mitóticos • células concentradas em metáfases • Hipotônica: • espalhamento dos cromossomos

Em 1959, Leujene descobriu a primeira alteração cromossômica associada a um fenótipo Síndrome de Down: causada por trissomia 21

Aneuploidias 47, XY, +21 Síndrome de Down 47, XXY Síndrome de Kleinefelter 45, X Síndrome de Turner

Aneuploidias humanas � Autossomos: � Trissomias (21, 13, 18) � Monossomias: Nenhuma compatível com a vida � Cromossomos sexuais: � Ganhos ou perdas de X e Y � No mínimo um cromossomo X � 45, X � 46, XX ou 46, XY � 47, XXX ou 47, XXY ou 47, XYY

Década de 70: cariótipo com bandeamento G: identificação de cada cromossomo • Análise baseada em avaliação visual • Resolução ~ 4 -10 Mb

Cariótipo humano - classificação � Cromossomos autossomos e depois os sexuais. � Autossomos ordenados de 1 a 22 primeiramente por tamanho e depois por posição de centrômero � Ir para: http: //www. nslc. wustl. edu/courses/bio 2970 su/labs/ka ryotype/karyotype_lab. htm � Montar os cariótipos A-D, diagnosticar � copiar a página (ctrl+prt. Scn) – paste in word � Enviar para meu email: carlarosenberg@uol. com. br

Cariótipo masculino

Cariótipo feminino

Deleção do braço curto do cromossomo 5 – síndrome do miado de gato � Rearranjo estrutural � G-Band – 1970 Resolução 4 -10 milhões bp � Deleção de Braço curto do 5 =~ 50 Mb �

FISH (hibridação in situ por fluorescência) (final da década de 80) Sonda (sequência de DNA) Marcação fluorescente hibridação

Biblioteca – conjunto de sondas “Pintura cromossômica” Bibliotecas: Cromossomo 7 Cromossomo 12 Baseado em sequência de DNA, não padrão visual

Dez anos depois: Cada cromossomo “pintado” com uma cor diferente

Tumor � Vantagem: identificação baseada em sequência de DNA � Disvantagem: resolução ~ citogenética clássica

FISH – sondas subteloméricas Vantagem: alta resolução (>10 Kb) Disvantagem: pequeno número de sequências-alvo por vez

Final da Década de 90 -Array-CGH 1 Mb 3500 sondas Projeto Genoma já bem avançado Sondas ordenadas no cromossomo

Cromosomo 11

Amplificação em 17 p 3. 5 Mb amplificação

Amplified clones http: //www. ensembl. org/Homo_sapiens/cytoview? chr=17&vc_start=16286331&vc_end=21286331

� Arrays: resolução ~ FISH ( alguns kbs) � Grande número de sequências alvo simultaneamente � Visão geral do genoma � Alterações menores: alguns pares de base Sequenciamento

Substituição de uma base Mutação de ponto silenciosa sem sentido troca de aminoácido , ,

Inserção ou deleção de nucleotídeos Com ou sem mudança de matriz de leitura X

Sequenciamento Sanger

Cromossomo – parte de cromossomo Segmento cromossômico submicroscópico Gênico Método Resolução máxima Range Banda G Dezenas de megabases 4 -10 MB - cromossomo inteiro 107 Kb (genoma inteiro) FISH Alguns Kb ~10 - Kb - cromossomo inteiro 104 Kb (sequências-alvo específicas) Array-CGH Alguns Kb <10 kb - cromossomo inteiro 103 Kb (genoma inteiro) Sequenciamento 1 bp – alguns Kb 100 Kb (genoma inteiro)

OMIM On line Mendelian Inheritance in Man http: //www. omim. org/

MIM – mendelian inheritance in man � ~1960 1966 -1998 12 edições Victor Mc. Kusick 1987 se tornou online 34

Uma coletânea de genes e fenótipos humanos Developed by Dr. Victor A. Mc. Kusick & based on MIM Next slide http: //www. ncbi. nlm. nih. gov/omim 35 Copyright Open. Helix. No use or reproduction

OMIM Content: Scope of Phenotypes OMIM Focuses On: • Single-gene mendelian disease/disorders/phenotypes (including: cystic fibrosis, sickle cell anemia, achondroplasia, phenotypic traits such as hair and eye color, susceptibility to drug reaction as in malignant hyperthermia and warfarin sensitivity, altered reaction to infection such as herpes simplex encephalitis and progression to AIDS in HIV infection, germline susceptibilities to cancer such as BRCA 1 and breast/ovarian cancer, etc. ) • Complex diseases with significant single gene contribution (such as: complement factor H and age related macular degeneration) • Descriptions of recurrent deletion and duplication syndromes (e. g. , Potocki-Shaffer syndrome, and chromosome 10 q 26 deletion syndrome) 36 Copyright Open. Helix. No use or reproduction

OMIM Disclaimer � “O uso de OMIM é dirigido primariamente para medicos, outros profissionais relacionados a doenças genéticas, pesquisadores em genética ou estudantes de ciência ou medicina. ” � “Embora seja aberto ao público, pessoas buscando informação sobre uma condição genética ou médica são aconselhadas a consultar um medico qualificado para diagnóstica e esclarecimento de questões pessoais. ” � “Esse tutorial não substitui treinamento medico, apenas ajuda os usuários nas suas buscas no database” 37 Copyright Open. Helix. No use or reproduction

OMIM Homepage & Credits: omim. org http: //omim. org 38 Copyright Open. Helix. No use or reproduction

What Can You Find in an OMIM Entry? Sumário de genes ou fenótipos 39 Copyright Open. Helix. No use or reproduction

OMIM Statistics 40 Copyright Open. Helix. No use or reproduction

Clinical Synopses Results 41 Copyright Open. Helix. No use or reproduction

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� OR Football OR soccer = football soccer � � Football AND soccer = Football NOT soccer = AN soccer football D NOT football soccer

� Busca: Breast Cancer � Breast + Cancer � He had prostate cancer and, because of hormonal medication, started developing breasts. � (Breast Cancer)