ORGANIZAO ESTRUTURAL do GENOMA 1 Tamanho e estrutura

ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL do GENOMA 1 -Tamanho e estrutura da molécula de DNA 2 -Compactação do DNA 3 -Elementos cromossômicos Edmar Vaz de Andrade home. ufam. edu. br/~edandrade@ufam. edu. br 1

1 -Tamanho e estrutura da molécula de DNA A E. coli mede 2 mm e seu DNA, 1, 7 mm! 850 x maior. . . Nossas células medem 10 µm e nosso DNA 2 metros! 2

1 -Tamanho e estrutura da molécula de DNA extra-genômico circular (plasmídeo) Célula bacteriana lisada DNA genômico circular 3

1 -Tamanho e estrutura da molécula de DNA Organização do genoma procariótico 4

1 -Tamanho e estrutura da molécula de DNA Genoma viral livre Cápsula viral 5

Tamanho e a seqüência estrutural da molécula de DNA Células de Drosophila possuem 25 x mais DNA do que as células de E. coli Uma célula de levedura possui 4 x mais DNA que uma célula de E. coli Células humanas e de muitos outros mamíferos possuem cerca de 600 x mais DNA do que a E. coli. 6

1 -Tamanho e estrutura da molécula de DNA O corpo de um humano adulto contém aproximadamente 1014 células, e portanto, um DNA total de 2 x 1011 km! Circunferência da Terra – 4 x 104 km; Distância entre a Terra e o sol – 1, 5 x 108 km; 7

1 -Tamanho e estrutura da molécula de DNA Porém, células bacterianas apresentam maior proporção de DNA codificador; Cerca de 2. 500 genes por milímetro de DNA, enquanto os humanos apresentam aproximadamente 50 genes por milímetro de DNA 8

2 -Compactação do DNA Superenovelamento do DNA (super-hélice) 9

2 -Compactação do DNA Nucleossomo: unidade fundamental de organização da cromatina 10

2 -Compactação do DNA Nucleossomo: caudas N-terminais das histonas Interação com DNA e nucleossomos vizinhos 11

2 -Compactação do DNA Modelo esquemático de uma fibra condensada de cromatina Compactação dos Nucleossomos 12

2 -Compactação do DNA a) Cromatina distendida: alta atividade gênica b) Cromatina condensada: baixa atividade gênica 13

2 -Compactação do DNA Níveis de organização durante a compactação do DNA no cromossomo eucariótico 14

3 -Elementos cromossômicos Organização do genoma procariótico 15 Adaptado de: Rocha, E. P. C. (2008) The Organization of the Bacterial Genome. Annual Review of Genetics. 42: 7. 1– 7. 23

3 -Elementos cromossômicos Organização Local da Cromatina com Formação de alças 16 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

3 -Elementos cromossômicos Uma única molécula de DNA duplafita Cromossomo metafásico eucariótico Cada cromátide irmã (idênticas entre si) é formada por uma molécula de DNA 17

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. 18