ORGANIZAO do GENOMA 2 1 Introduo 2 Organizao

ORGANIZAÇÃO do GENOMA - 2 1 -Introdução 2 -Organização cromossômica: DNA repetitivo de sequência simples 3 -Organização cromossômica: DNA moderadamente repetitivo 4 -DNA codificador 5 -DNA de Organelas Edmar Vaz de Andrade home. ufam. edu. br/~edandrade

1 -Introdução Comparação da organização genômica entre leveduras, mosca das frutas e homem Introns: em verde Éxons: em azul Região intergênica: linha preta

1 -Introdução Em humanos Éxons: 50 a 200 pares de bases (pb) Introns: 90 a 3. 300 pares de bases Região não-codificadora: íntrons e região intergênica (rica em seqüências repetitivas) Região codificadora: aproximadamente 1, 5% do genoma total (em geral seqüências únicas)

2 -Organização cromossômica: DNA repetitivo de sequência simples DNA satélite repetições curtas consecutivas (14 -500 pb) em uma região de 20 -100 kb de comprimento. Microssatélites repetições com 1 a 13 pb em repetições consecutivas em uma região de até 150 pb Em geral distribuídas no centrômero e telômeros

2 -Organização cromossômica: DNA repetitivo de sequência simples γ Mecanismo para diferenças no número de repetições de seqüência simples (microssatélites) entre indivíduos de uma mesma espécie

2 -Organização cromossômica: DNA repetitivo de sequência simples • Expansões de microssatélites causam, pelo menos, 14 tipos diferentes de doenças neuromusculares, dependendo do gene no qual ocorrem. • Exemplos: • Distrofia miotônica espinocerebelar. e a ataxia

3 -Organização cromossômica: DNA moderadamente repetitivo Propriedade de se deslocarem ao longo do genoma (transposição): Elementos móveis ou DNA móvel Centenas a milhares de pares de bases Transposons de DNA Retrotransposons LTR Retrotransposons não-LTR Inicialmente denominado como Simbiontes Moleculares: DNA egoísta (Francis Crick)

3 -Organização cromossômica: DNA moderadamente repetitivo Mecanismo geral de transposição das duas principais classes de elementos móveis

3 -Organização cromossômica: DNA moderadamente repetitivo Estrutura geral de uma Seqüência de Inserção (IS) Elemento móvel em bactérias Enzimas necessária para transposição O DNA humano contém cerca de 30 mil cópias de transposons de DNA completos ou incompletos, totalizando ≈ 3% do genoma.

3 -Organização cromossômica: DNA moderadamente repetitivo Estrutura geral de um retrotransposon LTR (Repetição Terminal Longa) eucariótico Transcriptase reversa, integrase e outras proteínas retrovirais Evolutivamente, no genoma humano retrotransposons LTR derivam de retrovírus endógenos (ERVs).

4 -DNA codificador - Genes solitários Cerca de 25 a 50% dos genes que codificam proteínas estão representados em uma única vez no genoma haplóide; - Exemplo: lisozima encontrada na lágrima humana.

4 -DNA codificador - Genes duplicados - Possuem seqüências semelhantes, mas não idênticas, normalmente com 5 a 50 kb de distância entre si. Fetal DNA móvel como “egoísta”

4 -DNA codificador • - Genes repetidos e consecutivos - São distinguidos genes duplicados porque seus múltiplos genes consecutivos repetidos codificam proteínas ou RNA funcionais idênticos ou quase idênticos. - Codificam os r. RNA, t. RNA e histonas

5 -DNA de Organelas • As mitocôndrias e os cloroplastos, muito provavelmente, evoluíram de bactérias que formavam uma relação simbiótica com as células ancestrais. • Todos os DNAs de mitocôndrias e cloroplastos codificam r. RNAs, t. RNAs e algumas proteínas envolvidas no transporte de elétrons e na síntese de ATP. • A maioria dos DNAs das mitocôndrias e cloroplastos consiste de moléculas circulares. • O mt. DNA tem herança citoplasmática organismos multicelulares: herança materna). (em

5 -DNA de Organelas • Diversas doenças neuromusculares humanas resultam de mutações no mt. DNA. • O paciente geralmente tem uma mistura de mt. DNA mutante e selvagem em suas células (heteroplasmia). • Ex. : neuropatia óptica hereditária de Leber e síndrome de Kearns-Sayre.

Discuta sobre a importância do DNA móvel no repertório gênico de organismos eucarióticos. 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.