genética molecular 2

Dra. Adriana Cibele de Mesquita Dantas

Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia

UERGS, Bento Gonçalves, RS

Species Plantarum - 1753

Origin of Species - 1859

classificação de organismos é um aspecto fundamental de biologia noção consistente que um esquema de classificação deveria refletir a ‘ordem natural ' inicialmente era considerado que Deus era o princípio de ordenação Darwin enfatizou que o princípio de ordenação deveria ser compartilhado descida de antepassados comuns

Carl Linnaeus introduziu o binômio (gênero-espécies) sistema de classificação- “ad majorem Dei gloriam” (para a maior glória de Deus) Classificação de planta baseado somente em órgãos sexuais

Taxonomia e evolução

Genética Mendeliana

• Gregor Mendel (1822-1884), monge austríaco, é considerado o “pai da genética”.

• Desenvolveu seus trabalhos com plantas de ervilha (Pisun sativum) observando a transmissão hereditária de várias características.

• Em 1865 publicou o artigo "Experiments with Plant Hybrids" que foi ignorado.

• A partir de 1900 vários pesquisadores confirmaram seus resultados.

• Suas duas leis ainda hoje são base para os estudos genéticos.

• Fácil cultivo em canteiros.• Várias características

contrastantes e de fácil observação.

• Ciclo vital curto e grande número de descendentes (sementes).

• Predomina reprodução por autofecundação, portanto linhagens naturais são puras.

Por que ervilhas?

1a Lei de Mendel“Pureza dos Gametas”

“As características dos indivíduos são condicionadas por pares de fatores (genes), que se separam durante a formação dos gametas, indo apenas um fator do par para cada gameta”.

Versuche über Pflanzen Hybriden

Anotações de Resultados

G. Mendel As características herdadas dos pais não se fundem, mas são herdadas como unidades discretas de informação que se mantêm íntegras ao longo das gerações

GeneUnidade de informação que transmite as características hereditárias de uma geração para a seguinte

Conceito Gerais• Gene: fragmento de DNA que pode

ser transcrito na síntese de proteínas.

• Locus (Loco): local, no cromossomo, onde se encontra o gene.

• Alelos: genes que ocupam o mesmo locus em cromossomos homólogos.

• Homólogos: cromossomos que possuem genes para as mesmas características.

•Genótipo: conjunto de genes de um indivíduo.

•Fenótipo: características observáveis de uma espécie, que são determinadas por genes e que podem ser alteradas pelo ambiente

•Gene Letal: com efeito mortal.

•Gene Dominante: aquele que sempre que está presente se manifesta.

•Gene Recessivo: aquele que só se manifesta na ausência do dominante.

•Homozigoto ou Puro: indivíduo que apresenta alelos iguais para um ou mais caracteres.

•Heterozigoto ou Híbrido: indivíduo que apresenta alelos diferentes para um ou mais caracteres.

• Os caracteres biológicos são determinados por GENES ou FATORES ( segundo Mendel ) existentes nos CROMOSSOMOS e são transmitidos de uma geração para outra por meio dos GAMETAS durante a reprodução.

• Os genes que o indivíduo possui para uma determinada característica constituem o GENÓTIPO, e o referido CARÁTER em interação com o meio constitui o FENÓTIPO.

MODELO DO DNA:

• Watson e Crick propuseram, em 1953, um modelo de molécula de DNA, que seria em DUPLA HÉLICE e em ESPIRAL, com duas cadeias de nucleotídeos ligados por PONTES DE HIDROGÊNIO.

Informações disponíveis, quais eram:

1- a molécula de DNA era grande, longa, fina e composta de nucleotídeos: adenina; guanina; timina e citosina;

2- Os estudos de difração de raios X, realizados por Maurice King e Rosalind Franklin sugeriam a forma helicoidal;

3- Linus Pauling (1950), descreveu a estrutura helicoidal com um filamento mantida por pontes de hidrogênio em proteínas e sugeriu que o mesmo pudesse ocorrer com o DNA;

4- Erwin Chargaff havia demonstrado que a proporção entre os nucleotídeos A e T era de 1:1, o mesmo acontecendo entre G e C.

Difração de Raios-X

34A

Estrutura Molecular

DNA ou ADN

O Ácido Desoxirribonucléico é um polinucleotídeo formado por duas “fitas” ou hélices ligadas entre si por pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas.

O pareamento das bases sempre segue a mesma ordem: Adenina com Timina e Guanina com Citosina.

Ligações entre NucleotídeosPolímero longo:Polímero longo:

1. A ligação entre a base nitrogenada e a pentose é feita covalentemente através de uma ligação N-glicosídica com a hidroxila ligada ao carbono-1 da pentose.

•2. Os nucleotídeos são unidos por ligações fosfodiéster covalentes que ligar o carbono 5´de um grupo desoxirribose (pentose + base) ao carbono 3´do próximo

Base

Pentose

1

24

1

2

• James Watson e Francis Crick (1953)

• um modelo de molécula de DNA, que seria em DUPLA HÉLICE e em ESPIRAL, com duas cadeias de nucleotídeos ligados por PONTES DE HIDROGÊNIO.

Portanto::

1) ÁCIDOS NUCLEICOS são compostos por nucleotídeos ligados entre si através de ligação covalente.

2) NUCLEOTÍDEOS são as unidades fundamentais dos ácidos nucleicos. Cada nucleotídeo é constituído por um grupo fosfato, uma pentose e uma base.

Purinas: Adenina, GuaninaBASES

Pirimidinas: Citosina, Timina, UracilaDNA RNA

Bases Nitrogenadas

GuaninaAdenina

Purinas

Citosina Timina Uracil

Pirimidinas

-Transportar muita informação, de célula para célula e de geração para geração;

-Capacidade de produzir cópias exatas de si mesmo, pois os cromossomos são copiados em cada divisão celular;

-Capacidade de “replicar erros” de cópia, como se fossem o gene original;

-Apresenta mecanismo de decodificação da informação armazenada, traduzindo-as através da produção de enzimas/proteínas;

-O DNA é chamado de “molécula da vida” pois contém o código pra construção das proteínas em todos os seres vivos;

-Nos eucariontes, o DNA é encontrado no núcleo celular formando os cromossomos e também nas mitocôndrias e nos cloroplastos;

-Nos procariontes encontra-se uma molécula de DNA circular (cromossomo bacteriano) e outras moléculas circulares chamadas plasmídeos;

A Importância do DNA

RNA

DNA

O RNA ou ARN

• O açúcar é uma Ribose;

• É formado, geralmente, por uma fita simples que pode enrolar-se;

• Não existe a base pirimídica Timina e no seu lugar se encontra a base Uracila.

• Os pareamentos seguem a ordem A-U e G-C).

O Ácido Ribonucléico é um polinucleotídeo que difere do DNA em três aspectos básicos:

A-UU-AG-CC-G

A-TT-AG-CC-G

DNA

RNA

Tipos de RNA

• RNAm O RNA mensageiro é formado no núcleo e contém a “mensagem” - o código transcrito a partir do DNA - para a síntese das proteínas. Cada conjunto de três nucleotídeos no RNAm é chamado de CÓDON.

• RNAt O RNA transportador está presente no citoplasma e é responsável pelo transporte dos aminoácidos até os ribossomos para a síntese protéica. No RNAt existe uma seqüência de nucleotídeos correspondente ao códon chamada de ANTI-CÓDON.

• RNAr O RNA ribossômico ou ribossomal faz parte da estrutura dos ribossomos e participa do processo de tradução dos códons para construção das proteínas.

Wilkins, Perutz, Crick, Steinbeck, Watson, Kendrew

EstruturaisTransporteEnzimasHormôniosAnticorposReceptores Fatores de crescimentoMediadores inflamatórios

Proteínas

Aminoácidos Glicina Cisteína Glutamina Alanina Serina AsparaginaLeucina Tirosina FenilalaninaIsoleucina Metionina Triptofano Valina Treonina Ac. AspárticoHistidina Lisina Ac. Glutâmico Prolina Arginina

aa aa aa aa aa aa aa aa

Proteína

Genes

Características físicas ou bioquímicas

observáveis

Genes


observáveis

Estrutura das proteínas

Genes


observáveis

Estrutura das proteínas

Seqüência de aminoácidos nas

proteínas

REPLICAÇÃOTRANSCRIÇÃO

TRADUÇÃO

DOGMA CENTRAL

DNA armazenaa informação

RNA transferea informação

Proteína executaa função

DNA armazenaa informação

RNA transferea informação

Proteína executaa função

genes ambiente FENÓTIPO

3´5´

3´

3´

5´

5´

(Delta)

(Alfa)

DUPLICAÇÃO EUCARIOTOS(= Replicação = DNA DNA)

Forquilha de replicação

TRANSCRIÇÃO

Promotor: Região que sinaliza o início da transcrição (Sequências específicas do DNA reconhecidas pelos fatores de transcrição (proteínas) e pela RNA polimerase)

“Sequência consenso”

ORGANIZAÇÃO GENÔMICA DE EUCARIONTES

cromossomo de 1,5 x 108 pb, contendo ~ 3.000 genes

0,5% do cromossomo, contém ~ 15 genes

1 gene de 105 pb

Seqüência regulatóriaTranscrição DNA

Transcrito de RNA primário

Seqüência de exon

Seqüência de intron

cromossomo de 1,5 x 108 pb, contendo ~ 3.000 genes

0,5% do cromossomo, contém ~ 15 genes

1 gene de 105 pb

Seqüência regulatóriaTranscrição DNA

Transcrito de RNA primário

Seqüência de exon

Seqüência de intron

ORGANIZAÇÃO GENÔMICA DE PROCARIONTES E EUCARIONTES

PROCARIONTES Archaebacteria Eubacteria

Cianobactérias

EUCARIONTES Protistas Fungos

Vegetais Animais

VÍRUS DNA Vírus RNA Vírus

ORGANIZAÇÃO GENÔMICA DE EUCARIONTES

-Envoltório Nuclear (Carioteca)

-Cromatina (Eucromatina, heterocromatina)

- Vários cromossomos diplóides

-DNA linear, dupla fita

-Complexado com proteínas (Histonas e não histonas)

- Grande parte do DNA não é codificado (íntrons e éxons)

Funções:

- condensação,

-pode influenciar na atividade celular

ORGANIZAÇÃO GENÔMICA DE PROCARIONTES

Escherichia coli - 1 cromossomo (DNA circular, dupla fita)

Elementos genéticos móveis (plasmídeo, bacteriófagos, transposons)

- Cromossomo e Plasmídeo possuem replicação independente

- Organização genômica mais simples, compactação com proteínas

- Quase todo o DNA é codificante

- Os genes são organizados em “Operons”

- Os genes de um operon são transcritos em um único RNAm (policistrônico)

O ponto de origem da replicação é denominado oriC.

Síntese de DNA em Procariontes

A replicação é bidirecional: as duas fitas se separam na origem, sendo, a partir daí, copiadas simultaneamente em direções opostas.

Origem da replicação

Forquilhas de

replicação

Fitas novas

Fitas velhas

Origem da replicação

Forquilhas de

replicação

Fitas novas

Fitas velhas

TRANSCRIÇÃO : EUCARIOTO X PROCARIOTOTRANSCRIÇÃO : EUCARIOTO X PROCARIOTO

EUCARIOTOS PROCARIOTOS

aa aa aa aa aa aa aa aa

Proteína

CTC ATT GTG CTT GAA TTT TTG GTG

DNA

GAG UAA CAC GAA CUU AAA AAC CAC

mRNA

O que são os cromossomos e o que eles contém?

Contem o DNA que é constituído por nucleotídeos

CCTGATGGATCGCGTACGTTGTACGCACAGTGTCGAAAAAGCATACGGGGACTGCACGTACACGTAGCACGGCGTCGATTTTGACGTGCACGTGTCAGTGCGATGAGTGAGTGACACACAGTGCAGCGTGTGTACCCATGCGCGAAGTATGT

CTGGACT

CCTGATGGATCGCGTACGCCATATTTGTACGCACAGTGTCGAAAAAGCATACGGGGACTGCACGTACACGTAGCACGGCGTCGATTTTATAATGCACGTGTCAGTGCGATGAGTGAGTGACACACAGTGCAGCGTGTGTACCCATGCGCGAAGTATGTGTGGATGGATCGCGGCAGTTGTACGCACAGTGTCGAACAAGCATACGGGGACTGCACCCCGATGTAGCACGGCGTCGATTTTGACGTGCACGTGTCAGTGCGAAATCTGAGTGAAGGATCAGTGCAGCGTGGAGCGCGCATGAAAA CACACATTGTATCGACAGTTGTACGCACAGTGTCGAGGGCGACTACGGGGACTGCACCCCGAAATAGCACGGCGTCGCATGATACGTGCACGTGTCAGTGCGAAATCTGAGTGAAGGATCAGTGCAGCGGGCAGATGTAATATATATGATTTGATTTTGACGTGCACGTGTCAGTGCGATGAGTGAGTGACACACAGTGCAGCGTGTGTACCCATGCGCGAAGTATGT

CCTGATGGATCGCGTACGTTGTACGCACAGTGTCGAAAAAGCATACGGGGACTGCACGTACACGTAGCACGGCGTCGATTTTGACGTGCACGTGTCAGTGCGATGAGTGAGTGACACACAGTGCAGCGTGTGTACCCATGCGCGAAGTATGT

Homem

GTGGATGGATCGCGGCAGTTGTACGCACAGTGTCGAACAAGCATACGGGGACTGCACCCCGATGTAGCACGGCGTCGATTTTGACGTGCACGTGTCAGTGCGAAATCTGAGTGAAGGATCAGTGCAGCGTGGAGCGCGCATGAAAAATAGGA

Bactéria

CACACATTGTATCGACAGTTGTACGCACAGTGTCGAGGGCGACTACGGGGACTGCACCCCGAAATAGCACGGCGTCGCATGATACGTGCACGTGTCAGTGCGAAATCTGAGTGAAGGATCAGTGCAGCGGGCAGATGTAATATATATGATTT

Vírus

Homem 3.200.000.000 bases

Rato 3.000.000.000 bases

Drosophila 160.000.000 bases

Arabidopsis 135.000.000 bases

S. cerevisae 13.000.000 bases

X. fastidiosa 2.679.572 bases

H. influenzae 1.830.000 bases

M. pneumoniae 810.000 bases

HTLV-II 8.952 bases

TAMANHO DO GENOMA

300 kb

GGGATCATTTATTCAGGGAT

CATTTATTCAGGGAT

CCTCGACTTCAGGGAT

AACCCTCGACTTCAGGGAT

0,5 kb

CCTCGACTTCAGGGAT


CCTCGACTTCAGGGAT


AACCCTCGACTTCAGGGAT

CCTCGACTTCAGGGAT


AACCCTCGACTTCAGGGAT

CATTTATTCAGGGAT

AACCCTCGACTTCAGGGATCATTTATTCAGGGAT

mRNA

Proteína

Exons Introns

CCTGATGGATCGCGTACGCCATATTTGTACGCACAGTGTCGAAAAAGCATACGGGGACTGCACGTACACGTAGCACGGCGTCGATTTTATAATGCACGTGTCAGTGCGATGAGTGAGTGACACACAGTGCAGCGTGTGTACCCATGCGCGAAGTATGTGTGGATGGATCGCGGCAGTTGTACGCACAGTGTCGAACAAGCATACGGGGACTGCACCCCGATGTAGCACGGCGTCGATTTTGACGTGCACGTGTCAGTGCGAAATCTGAGTGAAGGATCAGTAGGTCGTGGAGCGCGCATGAAAA CACACATTGTATCGACAGTTGTACGCACAGTGTCGAGGGCGACTACGGGGACTGCACCCCGAAATAGCACGGCGTCGCATGATACGTGCACGTGTCAGTGCGAAATCTGAGTGAAGGATCAGTGCAGCGGGCAGATGTAATATATATGATTTGATTTTGACGTGCACGTGTCAGTGCGATGAAGGAGTGACACACAGTGCAGCGTGTGTACCCATGCGCGAAGTATGT

Síntese Protéica

• O RNAm transcrito no núcleo chega ao citoplasma e se liga a um ou mais ribossomos.

• O ribossomo “lê” o primeiro códon e um RNAt com o anticódon correspondente transporta um aminoácido e se liga ao códon.

• O ribossomo se desloca, no sentido 5’3’ e lê o próximo códon.

• Os aminoácidos são unidos por ligações peptídicas.

• Ao final da tradução o polipeptídeo se desliga e se constituí na proteína.

A TraduçãoA Tradução

Transcrição

A T G G CT A C C G

A TG C A C

TAC G T

5’ 3’

AT

5’3’

A U G C A

A U G G

C

5’

3’

RNA polimerase

Molécula de RNA nascente complementar a fita molde•Fita única •No lugar da Timina haverá uma Uracila

Gene ativo

DNA - Fita molde

Tradução

Molécula de mRNA

A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

CysMetAla

5’ 3’

AspGlu

Phe

His

Direção do avanço do ribossomo

Ribossomo

Proteína

tRNA

AA livre

codon

Gly

Cada códon é traduzido num AA específico


CysMetAla

5’ 3’

AspGlu

PheGly His


Phe

MetAlaCysAspGlu

5’ 3’

GlyHis

Ile

G A C G A A U U C G G A C A C A U A A A A U U A A U G

Met

MetAlaCysAspGluPheGlyHisIle

LysLeu

5’ 3’

Asn

A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A U A A T A C

Ala Cys Asp Glu PheMet Gly

HisIle

Lys Leu

Met Asn

ProGln

5’ 3’STOP

A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A U A A T A C


His Ile Gln Lys

Pro LeuAsn Met

5’ 3’

RNAm será degradado


His Ile Gln Lys

Pro LeuAsn Met

PROTEÍNA NORMAL PROTEÍNA NORMAL

A T G C A C5’ 3’A T G G CT A C C G T A C G T

AT

5’3’


Alanina

5’ 3’

A T G G AT A C C T

A T G CA C

T A C G T

5’ 3’AT5’3’

A U G G A A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

Acido Glutâmico

3’5’

Gene Normal = Proteína Normal

Gene Mutado =Proteína Anormal - G T

mRNA

mRNA

Exemplo hipotético de uma mutação pontual

Asp Glu

Glu Cys

PheGly

Met

His

Gln

I

le

Lys

Pro

Leu

Asn Met

PROTEÍNA DEFEITUOSA PROTEÍNA DEFEITUOSA


His Ile Gln Lys

Pro LeuAsn Met

PROTEÍNA NORMAL PROTEÍNA NORMAL

Genoma VegetalGenoma Vegetal

Os vegetais são constituídos de três Os vegetais são constituídos de três genomasgenomas:

90

5 1

genoma nuclear

genoma cloroplasto

genoma mitocondrial

- O genoma do cloroplasto tem uma estrutura muito conservada 120-217kb

que inclui 110-113 gene;

- O genoma da mitocondria é maior de 300-600kb e contêm perto de 60 genes,

é um genoma muito dinâmico já que ganha e perde facilmente seqüências

nucleares e do cloroplasto.

Paradoxo do valor C (DNA haplóide) = pares Paradoxo do valor C (DNA haplóide) = pares de basede base

- Não existe correlação entre o tamanho do nuDNA e o número de genes;

- Angiospermas – 80% do nuDNA é DNA repetitivo;

- Correlação positiva entre a quantidade de seqüências de DNA repetitiva em um genoma e sua quantidade de DNA.

Genoma nuclearGenoma nuclear

Plantas superiores - 1,1 x 106 pb a 1,1 x 1011pb

Angiospermas – 3 x 108 a 1 x 1011pb

Ocorre um incremento na escala evolutiva

- RNA associado a cromatina (RNA nascentes, presos a fita molde) representa 3% de sua composição

O tamanho do DNA O tamanho do DNA nuclearnuclear

O genoma nuclear de Arabidopsis thaliana tem 135Mb = 25.500 gens.

Do arroz (Oryza sativa) tem se seqüenciado duas variedades e seu genoma é quase 4 vezes maior que o de A. thaliana e compreendem de 32.000 a 55.615 genes.

Para o milho (Zea mays), embora não seqüenciado, se conhece muita informação estima-se que 60 a 80% de seu genoma nuclear esta constituído por elementos móveis

Organização do genoma Organização do genoma nuclearnuclear

ORGANIZAÇÃO E EVOLUÇÃO DAS ORGANIZAÇÃO E EVOLUÇÃO DAS SEQÜÊNCIAS REPETITIVASSEQÜÊNCIAS REPETITIVAS

Três graus de repetição:

Cópia única – cada seqüência de nucleotídeo só se encontra uma vez por genoma haplóide, pertence a > dos genes que codificam proteínas. É abundante cerca de 58% no genoma dos mamíferos e 33% em células vegetais

Mediamente repetitivos – apresenta seqüências nucleotídecas que se repetem um moderado número de vezes. É menos abundante que os de cópia única e a sua proporção aumenta na escala evolutiva – são genes que codificam o RNA ribossômico e histonas – encontrado mais de 100 cópias por genoma haplóide de genes do RNA ribossômico (rRNA)

Altamente repetitivos – seqüências nucleotídecas altamente redundantes, acima de 10.000 cópias de cada gene, seqüências curtas e restritas a regiões específicas do genoma constituem o chamada DNA satélite

DNA SATÉLITE DNA SATÉLITE

(PROPORÇÃO SEPARÁVEL INCOMUM DE (PROPORÇÃO SEPARÁVEL INCOMUM DE NUCLEOTÍDEOS)NUCLEOTÍDEOS)

O DNA satélite foi descoberto em 1960.

- banda principal contendo genes;

-bandas secundárias, bandas satélites. seqüências de DNA repetidas;

- Representa a maioria das famílias de seqüências altamente repetitivas nos genomas eucarióticos;

-Composta por fragmentos DNA repetitivos cerca de 150 a 500 pb

-Encontrada próximo ao telômero e centrômeros vegetais

Função:

Recombinação – rearranjos no genoma (expandir-se ou contrair-se)

Sem função – sujeitas a seleção neutra

DNA ribossomal (rDNA)DNA ribossomal (rDNA)

- Outra porção do DNA repetitivo encontrado no encontrado no nuDNA;

- Constituida de três genes: 18S, 5,8S e 26 S;

- Rearranjados em tandem e as unidades ribossomais (rDNA) também é repetido em tandem;

- Estas unidades estão associadas às regiões organizadoras do nucléolo (NORs)NORs: porções de fibras cromatínicas onde

estão os genes que codificam os rRNAs

O número de NORs varia de espécie para espécie

- Com espaços intergênicos, varia de 7,8 kb a 18,5 kb, com numero de cópias

que pode variar de 600 a 8500/ genoma haplóide

- A unidade ribossomal é constituída pelos genes 18S, 5,8S e 28S e dos espaçadores transcritos internos (ITS) que intercalam os genes;

- A sigla IGS indica o espaço intergênico, separa as unidades ribossomais;

- RNA ribossomal 5S (5S rDNA); 140 a 900pb, cada unidade de repetição

pode variar de 1 mil a 50 mil cópias por genoma haplóide;

- Em plantas as seqüências ITS variam em comprimento de 500-700pb em

angiospermas e 1500-3700pb em algumas gimnospermas

Tamanho da unidade ribossomal

Genoma ExtranuclearGenoma Extranuclear

- Os cromossomos das mitocôndrias e dos cloroplastos apresentam padrão de

organização e herança bem diferente dos cromossomos nucleares;

- Os genes extranucleares também chamados genes citoplasmáticos;

- A maioria das proteínas das mitocôndrias e dos

cloroplastos são codificadas pelo DNA nuclear e

importados do citosol para s organelas;

- O tráfego das proteínas do citosol para as

organelas é unidirecional;

- O DNA das organelas celulares são circulares;

- São relativamente pequenas e simples;

- Não ocorre recombinação (somente mutação);

- Herança não-mendedliana (citoplasmática,

herança da mãe) Marcador de linhagem materna.

O genoma cloroplasto

• Sequencia no genoma varia

de 70kb - 201kb

• 100-250 genes:

– Gene expressos

– Fotossíntese – 20 genes

– Metabolismo

Sequenciamento completo:

Tabaco - 155,844 pb;

Arroz -134,525 pb

O Genoma do cloroplasto codifica várias proteínas e RNAs

• Cloroplastos apresentam DNA com tamanho variado: 120-190 kb

• codifica todos os rRNAs e tRNAs necessários para a síntese protéica, e aproximadamente 50 proteínas

• os genes da organela podem ser transcritos e traduzidos pelo aparato da mesma

GENOMA MITOCONDRIALGENOMA MITOCONDRIAL

• mitocondrias mostram tamanhos variados de genoma– o número de genes codificadores de proteínas é

pequeno– a maior parte é codificadora de componentes das

subunidades dos complexos da respiração I-IV– genes codificadores de RNA

• Genoma mitocondrial apresenta introns, exceto nos mamíferos

Aplicação:

• Análise maternal• Filogenia Sistemática •Genética de populações •Teste forensi (maternal ID)

• Tamanho do mtDNA

•Humanos e outrros vertebrados ~16 kb

(todos genes mtDNA codificam produtos)

•Leveduras ~80 kb•Plantas ~100 kb to

2 Mb

(muitos genes mtDNA não codificam produtos)

Marchantia polymorpha – 121Kb

136 genes: 4 rRNA, 29tRNA

90 genes codificadores de proteínas - destes 20 estão envolvidas no transporte de elétrons durante a fotossíntese

Genômica?

• Genomica é estudo de todos os genes em um organismo……..

• Proteomics é estudo de todas as proteínas…..

• Metabolomics isé o estudo de todas as vias metabólicas…

Plantas Modelos

• Arabidiopsis thaliana --modelo florescimento e dicotiledônea

• Oryza sativa (rice)--modelo monocotiledônea

• Medicago truncatula (barrel medic)--modelo leguminosas

• Lycopersicon esculentum (tomato)--modelo de frutificação

Também, milho, tabaco, trigo, etc.…

Arabidopsis thalianaArabidopsis thaliana

Modelo de genoma em Modelo de genoma em plantasplantasRapido crescimento

Brassicaceae

Genome: 125 Mb ( muito pequeno )

Cromossomos: 5

Genes: 25,498 Website: http://www.arabidopsis.org

Oryza sativa

Genome: 430 Mb (1/8 do genoma humano) Um dos menores genomas de gramíneas Cromossomos: 12 Genes: ~ 50,000 (mais do que genoma humano)

http://www.usricegenome.org

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