Transcriptoma Gentica e cidos Nuclicos Gregor Mendel Gentica

Transcriptoma

Genética e Ácidos Nucléicos Gregor Mendel Genética em 1865 DNA em 1869 Phoebus Levene RNA em 1940

1944: A substância genética é o DNA Avery, Mc. Leod e Mc. Carty O. T. Avery Mc. Leod e Mc. Carty

1953: Início da biologia molecular F. Crick e J. Watson

Fluxo da Expressão Gênica em Células Eucarióticas

A Maquinaria da Síntese Protéica (Tradução)

Microscopia Eletrônica Mostrando a Síntese de RNA

Retículo Endoplasmático Rugoso

Componentes moleculares de um ribosomo de E. coli

RNA ribosômico (RNA r) 23 S de E. coli

RNA transportador (RNA t)

Síntese do pré-RNAm e splicing alternativo em eucariotos

1960´s RNAm tem a porção ‘codificadora’. O ‘código genético’ está no RNAm M. Nirenberg e G. Khorana (década de 1960)

Sistema de síntese de proteína in vitro (cell free system) ajudou a demonstrar a função do RNA mensageiro

Estrutura geral de um RNAm de eucariotos

Leitura do ‘código genético’

1958 DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR Francis Crick

RETROVÍRUS E TRANSCRIPTASE REVERSA: FLUXO BIDIRECIONAL DA EXPR GÊNICA Renato Dulbecco Howard Temin David Baltimore

Micro. RNAs (mi. RNAs) mi. RNAs humanos: >1. 800 mi. RNAs mouse: >700 www. microrna. org

Interação de um micro. RNA com a região 3´UTR de seu m. RNA alvo

RNA polimerases RNA polimerase I (RNA pol I): transcrição de RNAr maiores (23/28 S, 16/18 S e RNAr 5. 8 S) RNA polimerase II (RNA pol II): transcrição de RNAm e de micro. RNAs RNA polimerase III (RNA pol III): transcrição de RNAt, RNAr 5 S, e sno. RNA

Localização e função de diferentes classes de RNAs

Como estudávamos os genes ao nível de ácidos nucleicos ? (anos 1970 a 1990) Pelas técnicas pontuais de hibridização molecular: Southern-blot: DNA-DNA Northern-blot: RNA-DNA Sol Spiegelman Edwin Southern

Reação de polimerização em cadeia (PCR) e PCR em tempo real (Real-time PCR) Kary Mullis Inventor da PCR 1981

Thermus aquaticus é uma bactéria termofílica que vive em fontes termais Thomas Brock Thermus aquaticus A enzima DNA polimerase (Taq 1) dessa bactéria é, portanto, termo-resistente !

Duas maneiras de interpretar o genoma Em termos funcionais Em termos numéricos Retirado de Passos GA (2015)

Métodos atuais para estudarmos o transcriptoma: RNAseq e microarrays RNAseq Microarray

Genômica Funcional e Proteômica

Posicionamento do ‘transcriptoma’

Redes de Interação ou Redes Gênicas Em direção à “Biologia Sistêmica”

Levels of the Biological Information DNA m. RNA Proteins Informational pathways Informational nets Cells Organs/Tissues Individuals Populations Traditional Biology Genomics Functional Genomics Proteomics Metabolomics Biological Systems Effect of the environment ‘omics

Global Analysis of Gene Expression Transcriptome: complete set of transcripts (m. RNAs) o. Characteristics: Highly dynamic, change quickly in response to the environment, or to normal cellular processes such as DNA replication and cell division.

Gene Expression Analysis Methods Northern-blot Subtractive cloning Differential display SAGE Macroarrays Microarrays DNA-chips Typical Analysis 1 gene 10, 000 -20, 000 genes 60, 000 genes

Biological question Gene regulation Class prediction Experimental design Microarray experiment 16 -bit TIFF files Image analysis (Rfg, Rbg), (Gfg, Gbg) Normalization R, G Estimation Testing Clustering Interpretation of the data Classifying

Proteoma

ELETROFORESE EM GEL DE POLIACRILAMIDA Gel convencional 1 D Gel 2 D Dessa maneira descobrimos centenas de novas proteínas

Identificação de proteínas específicas num gel 2 D

Mais alguma questão ? ?

Obrigado e boa continuação !