organizaçãogênica de eucariotos - ufpel...domínio eukarya reinos protistas (protozoários e...
TRANSCRIPT
Prof. Odir A. Dellagostin
Organização Gênicade Eucariotos
Classificação dos seres vivos
Domínio Eukarya
�Reinos
� Protistas (protozoários e leveduras)
� Fungi (fungos)
� Plantae (vegetais)
� Animalia (animais)
O que é um GENE?�Segmento de DNA que codifica
para a produção de um polipeptídeo ou uma molécula de RNA estável.
Estrutura e expressão de um gene eucariótico
Tamanho médio dos genes� E. coli – 0,9 kb
� S. cerevisiae – 1,4 kb
� D. melanogaster – 11,3 kb
� H. sapiens – 19,2 kb
Algumas informações sobre íntrons
� 3,7 íntrons por kb de região codificadora� No homem o número médio é de 5 íntrons por
gene� 94 % dos genes contém íntrons� O tamanho médio dos íntrons é de 125 pb� O tamanho médio dos éxons é de 90 a 120 pb
(30 a 40 aa)
Genomas Eucarióticos – Aspectos Gerais� Genoma nuclear (gDNA)� Genoma de organelas (mtDNA e ctDNA)� Geralmente diplóides (2 conjuntos de cromossomos)� Podem ser haplóides (leveduras e alguns fungos) ou
poliplóides (3 ou mais cópias de cada cromossomo)Examples of Polyploid CropsTriploid crops: banana, apple, ginger, watermelon, citrus[9]
Tetraploid crops: durum or macaroni wheat, maize, cotton, potato, cabbage, leek, tobacco, peanut, kinnow, PelargoniumHexaploid crops: chrysanthemum, bread wheat, triticale, oat, kiwifruit[10]
Octaploid crops: strawberry, dahlia, pansies, sugar cane
Conteúdo de DNA por genoma haplóide (Valor C)
Paradoxo do Valor C� É a impossibilidade de correlacionar o
tamanho do genoma (valor C) com a complexidade das características morfológicas, fisiológicas e comportamentais do organismo.
� Diferentes genomas apresentam quantidades de seqüências repetidas
Geração de múltiplas cópias de RNA a partir de um único gene
Gene da proteína 4.1 de eritrócitos humanos
Número de proteínas ≠ número de genes
Complexidade dos genomasOrganismo Fração do Genoma
ocupada pelos Genes
Densidade gênica (kb/gene)
E. coli 90% 1,1
Levedura 72% 2,1
Drosophila 13,4% 9
Homem 3% 50
Cinética de renaturação de um genoma eucariótico
Famílias gênicas� 25 a 50% dos genes são de cópia única� Família gênica: > 40 % de identidade (parálogos )
� Genes que codificam tRNAs: > 1300 cópias no homem� Genes que codificam rRNA (rDNA): de 100 a 200
cópias por genoma� Genes que codificam histonas: 300 a 1.000 cópias
Seqüência de DNA repetitivo� Fração de reassociação rápida
� DNA de seqüência simples� Seqüência curta (5 a 10 pb) repetida milhares de
vezes, em tandem. Representa 10 a 15% do DNA
� Fração de reassociação intermediária� Transposons� Retrotrasposons� Retroposons
� LINES� SINES
Retrotransposons (similares a retrovírus)
� Possuem LTRs – 500 pb� Tamanho de 5 a 9 kb – 8,3% do genoma� Possuem o gene gag (capsídio) e o pol (polimerase)
Retroposons (similares a mRNA celular)
� LINES (> 10.000 cópias, > 5 kb, codificam para transposase, transpõem com freqüência, 20% do genoma humano)
� SINES (> 100.000 cópias, < 500 pb, não codificam para transposase, transpões com freqüência, 13,6% do genoma)
Seqüenciamento de Genomas� Projeto Genoma
Humano
� Saccharomyces cerevisiae
� Caenorhabditis elegans
Mapeamento do genoma� Mapa Citogenético (FISH)
� Mapa Genético (genealogia)
� Mapa Físico (Clonagem e
caracterização de fragmentos)
Mapeamento físico de um genoma
Construção do mapa físico� Clonagem de todo o genoma
� Fragmentos de 300 kb a 1 Mb – YACs (cromossomos artificiais de leveduras)
� Fragmentos de 35 a 300 kb – BACs (cromossomos artificiais de bactérias)
� Fragmentos de até 45 kb – Cosmídios (hibridos entre plasmídios e fagos, os quais possuem sítios “cos”)
� Fragmentos de até 10 kb – Plasmídios� Obtenção de Contigs (sequência contínua de DNA obtida através do alinhamento de
pequenos fragmentos)
� Análise da seqüência de nucleotídeos e identificação de ORFs
Análise do genoma funcional� Genes ortólogos� Obtenção do proteoma virtual� Obtenção do proteoma real
� Proteínas ortólogas� Proteínas espécie-específicas
� Análise de ESTs (Expressed Sequence Tags)� Transcriptoma� SNPs (Single-nucleotide polymorphisms)
Riedel, K. (2006)
Fields, S. Science (2001) 291(5507):1221.
Obtenção de ESTs representativas de um gene transcrito
Genomas de Organelas� Mitocôndrias - mtDNA
� Plastídios
� Cloroplastos
� Cromoplastos
� Amiloplastos
� Elaioplastos
ctDNA