Biologia molecular

CARACTERISTICAS DE GENOMAS DE PROCARIOTOS

Uso de quase todos genoma na codificação e na regulação.

Quase não possui DNA redundante.

linearidade dos genes e seus produtos protéicos:

Tendencia a apresentar genes codificando funções relacionadas agrupados (operons)

OPERON: É constituído por genes estruturais e por não elementos que controlam sua expressão.

PROMOTOR---------------- REGIOES CODIFICADORAS-------TERMINADOR

Os genes dos operons sãO  policistrônicos.

O DNA de células procarióticas possui somente uma origem de replicação: oriC (ricas em AT)

O dna DE células PROCARIÓTICAS POSSUI UM SÍTIO DE TERMINAÇÃO: terC

Fita codificadora: orientação 5’ – 3’

Elementos genéticos móveis:

• Transposons: são elementos lineares de DNA capazes de mudar de posição dentro do genoma.  (função de aumentar a variabilidade = evolução). Elementos de transposição são sequencias de DNA linear que tem habilidade única de se mover de um local para outro do genoma (carregam genes que codificam enzima capaz de transportá-lo). Encontrados em todos os tipos de organismos. Transposição= tipo de recombinação do DNA.

Em procariotas= função principal relacionada ao sistema de reparo do DNA e diversidade biológica. (conjugação)

Em eucariotas= função principal relacionada ao reparo do DNA durante a divisão celular.

• Plasmídeos: moléculas de DNA circular, fita dupla, extracromossomal, autoreplicativo Independentemente de bactérias), que ocorre naturalmente em bactérias. Funções codificadas por plasmídios: Alguns são capazes de produzir toxinas, adesinas, bacteriocinas, resistência a antibióticos.
• Bacteriófago ( vírus q tem capacidade de infectar bactérias ). Bacteriófago λ = vetores de clonagem.

ORGANIZAÇÃO GÊNICA DOS EUCARIONTES

Dois sistemas genéticos distintos:

• Genes cromossomais (envolto em membrana nuclear)
• Genes extracromossomais (interior de organelas)

DNA nuclear + DNA mitocondrial = célula animal

DNA nuclear+ DNA cloroplastidial+ DNA mitocondrial = célula vegetal

DNA CROMOSSOMIAL

 O tamanho da molécula do DNA e fruequentimente muito mairo que o compartimento que a contém;

Humano: O total de cromossomos de uma célula humana típica.....

Valor C (valor expresso em pares de bases)

O termo valor C refere-se à quantidade de DNA (em pares de bases) contida dentro de um núcleo haploide de um organismo eucarionte.

PARADOXO C = O tamanho do genoma não correlaciona com a complexidade das características morfológicas, fisiológicas e comportamentais do organismo. Pode ser explicado pela observação de que existe uma grande quantidade de DNA não codificada. Ex: no humano com um genoma de 3000 somente 3% codifica proteínas.

ESTRUTURA DO GENE DE EUCARIOTOS

A maioria dos genes apresentam estrutura descontínua:

Éxons: sequencias codificadoras

Íntrons: sequencias intercalares não codificadoras

RNA primário: éxons e íntrons

RNA maduro: éxons.

Um único gene pode gerar dois RNAm por um processo de splicing diferencial ( ou alternativo). Os íntrons permitem esta variabilidade abaixo

EXON 1 ------------ EXONS 2 ----------- ÉXON 3

ÉXON 1 + EXON 3  OU ÉXON 1 + ÉXON 2   OU ÉXON 2 + ÉXON 3

Para que serve o íntron?

 Está contido nos íntrons a maior parte de todos os genes implicados na formação de pequenos RNAs, denominados snRNA (pequeno RNA nucleolar estável). Envolvidos na maturação do rRNA em vertebrados.

Transposons: LINE(s)= elementos intercalares longos;

                SINE(s)= elementos intercalares curtos.

Miscelânea: SSR= Elementos repetitivos de sequência única

                SD= segmentos de duplicação

Genes.

COMPOSIÇÃO DO DNA GENÔMICO

DNA NÃO REPETITIVO

DNA q dará origem as proteínas mais importantes do nosso corpo.

*Genes de cópias únicas;

*Codificam proteínas necessárias em grandes quantidades em determinadas células ou tecidos: hemoglobina, colágeno, albumina;

* Varia de acordo com a escala evolutiva;

DNA REPETITIVO

• Possuem sequencias semelhantes, não idênticas, com 5 a 50 kb de distância entre si(codificam algumas proteínas);
• A duplicação cria um família de genes -→ codificam uma família de proteínas homólogas;
• Família de genes: genes presentes em múltiplas copias originárias da duplicação de um gene ancestral

29/08/11

DNA REPETITIVO

Podem se organizar de duas formas: dispersos ou em grupos (Tandemly);

DNA Repetitivo com função codificadora

Repetidos consecutivos (tandem)= codificam rRNAs e snRNA (peq rna nucleolar);

Repetidos não consecutivos (dispersos)= Codificam tRNAs e histonas;

DNA QUE TRANSCREVE RNA RIBOSSÔMICO (r RNA)

• Encontrados em quase todos os eucariontes: 100 a 20 cópias alinhadas no genoma;
• Maioria está localizada em regiões do cromossomo associadas ao nucléolo;

O mesmo gene repetido várias vezes??? Garantir que o gene é eficientemente transcrito.

Fase embrionária, células duplicam em aprox. 24 hs e tem entre 5-10 milhoes de ribossomos.

DNA QUE TRANSCREVE RNA DE HISTONAS

Os 5 genes das histonas estão arranjados em um cluster, e o cluster completo é repetido 10 a 600 vezes.

A região codificadora dos genes das histonas são altamente conservados, mesmo  entre espécies diferentes, mas sua organização dentro dos clusters varia nos organismos.

(regiões extremamente conservadas, as formas com que eles se rearranjam é que variam)

DNA REPETITIVO SEM FUNÇÃO CODIFICADORA

• Tandem (agrupadas): DNAs satélite, microssatélites e minissatélite;
• Dispersas: SINEs (elementos intercalares curtos) e LINEs (elementos intercalares longos).

DNA REPETITIVO

Elemento intercalar de sequencia curta (aprox. 300 pb)

Sequências Alu: (sequencia reconhecida por uma enzima de restrição conhecida como Alu)