12/04/2017. Profa. Dra. Milena Flória-Santos. Revisão: Genoma, cromossomos e genes. Variabilidade genética e mutações

Transcrição

1 Genoma Humano Variabilidade genética Profa. Dra. Milena Flória-Santos Mestrandos: Alan Assunção Bruna Bacalá Conteúdos a serem trabalhados Revisão: Genoma, cromossomos e genes Variabilidade genética e mutações Farmacogenética e farmacogenômica Epigenética Departamento de Enfermagem Materno-Infantil e Saúde Pública Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto Universidade de São Paulo Modified from: Genomics and World Health WHO, Modified from: Genomics and World Health WHO, REPLICAÇÃO DO DNA Genoma Conjunto de material genético de um organismo 1

2 DNA O DNA é uma macromolécula composta de unidades repetidas denominadas nucleotídeos. Bases nitrogenadas: -Adenina -Timina -Guanina -Citosina Downloaded from: StudentConsult (on 12 April :33 AM) 2005 Elsevier Vídeo: Replicação do DNA BGYz7wNc 8 2

3 Cromossomos Consiste no DNA altamente condensado 9 GENES As regiões codificadoras do DNA que contém as informações necessárias para que a célula produza proteínas. Região nãocodificante TATA Sítio iniciador da transcrição Ponta 5 GT AG GT AG GT AG Região nãocodificante AATAAA Ponta 3 Posterior Anterior 3

4 Gene e sequenciamento Eletroforese mokcs Teste de paternidade Código Genético Cada conjunto de três nucleotídeos especifica um aminoácido específico, representado por uma abreviatura de três letras. 15 Nosso Código Genético é conhecido como REDUNDANTE Downloaded from: StudentConsult (on 12 April :33 AM) 2005 Elsevier 4

5 Código Genético Gene AATGACTTTCAGAAAAATCAATCTCACGTA AAT GAC TTT CAG AAA AAT CAA TCT CAC GTA DNA O DNA possui dois propósitos principais: (1) Fazer cópias de si mesmo para que as células possam se dividir e continuar com as mesmas informações; Sequência do DNA AAT GAC TTT CAG AAA AAT CAA TCT CAC GTA (2) Transportar instruções de como fazer proteínas para que as células possam construir a maquinaria da vida. Aminoácidos Leu Leu Lys Val Phe Leu Val Arg Val His É desta maneira que o DNA controla a síntese de proteínas, servindo de molde! Alelos As possibilidades alternativas para um gene são chamadas de alelos. Modificação Gene A A a Gene a 20 5

6 Alelos 22 MUTAÇÕES!!! E como surge um alelo novo??? As mutações genéticas são mudanças na sequência do DNA dos genomas nucleares ou mitocondriais, variando desde uma pequena mudança, como em um único nucleotídeo, até alterações que podem afetar muitos milhões de pares de bases. 6

7 Mutação: Boa ou Ruim? A mutação é a fonte básica de toda variabilidade genética, fornecendo a matéria-prima para a evolução TIPOS DE MUTAÇÕES 25 Variação Genética Polimorfismo -A sequência de DNA nuclear é 99,9% idêntica entre dois seres humanos quaisquer. -É essa pequena fração diferente na sequência de DNA a responsável pela variabilidade genética. -A variação genética se reflete em traços como altura, pressão sanguínea e cor da pele. E também estão associadas com estados patológicos. Quando uma variante genética é tão comum que é encontrada em mais de 1% população geral, a variante constitui o que é conhecido como polimorfismo genético. 7

8 29 Farmacogenética Farmacogenética É o estudo de diferenças na resposta a drogas decorrentes da variação alélica em genes que afetam seu metabolismo, sua eficácia e sua toxicidade. Na farmacogenética são observados: -Farmacocinética: a taxa a que o organismo absorve, transporta, metaboliza ou excreta as drogas e seus metabólitos. - Farmacodinâmica : a causa genética da variabilidade da resposta à droga se deve à variação alélica dos alvos da droga, como os receptores, as enzimas ou as vias metabólicas. 8

9 Farmacogenética Farmacogenética Um perfil genético poderia predizer quem teria mais ou menos probabilidade de responder a uma droga ou de sofrer uma grave reação adversa a droga (GRAD). Metabolizador lento: as concentrações do medicamento permanecerão mais altas na corrente sanguínea, exercendo seu efeito por um período mais longo que o desejado e causando efeitos adversos. Jason Lazarou, Bruce H. Pomeranz e Paul N. Corey. Incidence of Adverse Drug Reactions in Hospitalized Patients. JAMA. V n Metabolizador rápido e ultrarápido: situção oposta Identificaram em 1998 que quase 2 milhões de pessoas são hospitalizadas a cada ano nos Estados Unidos como resultado de efeitos adversos a droga, e aproximadamente pessoas morrem por esta causa, mesmo quando as drogas são prescritas e administras adequadamente. Diferenças de dosagem prescrita de Nortriptilina (anti-depressivo) Farmacogenômica Consiste na abordagem genômica para a farmacogenética. Em vez de analisar genes e alelos individuais e sua influência nas vias farmacocinéticas e farmacodinâmicas, conjuntos de alelos estão sendo identificados de forma a distinguir os pacientes que responderam adversamente a uma droga que foi benéfica para outros indivíduos. 35 9

10 Farmacogenética Epigenética O termo epigenética é definido pela alteração na expressão gênica, sem que haja mudança na sequência primária de DNA. Vídeo estudantes: (farmacogenômica) Vídeo Dr. Casali (Farmacogenética) A epigenética estuda: -Como os padrões de expressão são passados para os descendentes; -Como ocorre a mudança de expressão de genes durante a diferenciação de uma célula. -Como fatores ambientais podem mudar a maneira como os genes são expressos. Epigenética: Qualquer atividade reguladora de genes que não envolve mudanças na sequência do DNA (código genético) e que pode persistir por uma ou mais gerações. Mecanismos conhecidos de regulação epigenética Metilação do DNA Modificação das Histonas Metilação Acetilação Fosforilação Silenciamento do RNA RNA directed DNA methylation Postranscriptional gene silencing RNA interference (RNAi) Imprinting 10

11 A metilação inativa os genes Epigenética 11