GENOMAS. Prof. Dr. Marcelo Ricardo Vicari

Transcrição

1 GENOMAS Prof. Dr. Marcelo Ricardo Vicari

2 Genoma Viral DNA ou RNA DNA RNA dsdna ssdna dsrna ssrna ssrna (+) ssrna (- ) Prof. Dr. Marcelo Ricardo Vicari

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5 Replicação viral Dependente de organelas e enzimas do hospedeiro Geralmente promove a morte e lise da célula hospedeira ciclo lítico Estágios do ciclo lítico Adsorção Penetração Direta injeção do material genético Fusão com a membrana Endocitose Síntese Montagem Liberação

6 O processo é coordenado... O genoma é modular

7 Síntese Várias estratégias, dependendo do material genético e da localização do vírus Montagem e liberação A maioria dos vírus de DNA faz a montagem no núcleo, sendo então liberada no citoplasma A maioria dos vírus de RNA se desenvolve no citoplasma A quantidade de partículas produzidas é variável Liberação com ou sem lise Prof. Dr. Marcelo Ricardo Vicari

8 ds DNA Herpes Simplex Tipo I

9 Estratégias de reprodução em vírus de RNA Nesses vírus, o RNA (genômico) do virion é de mesmo sentido que o RNAm e portanto funciona como RNAm. Este RNAm pode ser traduzido imediatamente mediante infecção da célula hospedeira.

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11 O RNA do virion tem sentido negativo (complementar ao do RNAm) e precisa portanto ser copiado no RNAm complementar de sentido positivo para que as proteínas possam ser feitas. Assim, além de precisar codificar para uma RNA-polimerase dependente de RNA, esses vírus também precisam empacotá-la no virion para que ela possa fazer RNAm ao infectar a célula.

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14 2003 John Wiley and Sons Publishers Fig Map of the integrated HIV genome showing the location of regulatory genes and genes encoding important viral proteins.

15 Multiplicação de um Retrovírus Multiplication of a Retrovirus Reverse Capsid transcriptase DNA Virus Two identical + stands of RNA Identical strands of RNA Viral proteins RNA 4 5 Mature retrovirus leaves host cell, acquiring an envelope as it buds out. Transcription of the provirus may also occur, producing RNA for new retrovirus genomes and RNA that codes for the retrovirus capsid and envelope proteins. Provirus Host cell Reverse transcriptase Viral RNA 3 1 DNA of one of the host cell s chromosomes Retrovirus penetrates host cell. 2 Virion penetrates cell and its DNA is uncoated The new viral DNA is tranported into the host cell s nucleus and integrated as a provirus. The provirus may divide indefinitely with the host cell DNA. Figure 13.19

16 Organização do genoma dos eucariotos Prof. Dr. Marcelo Ricardo Vicari

17 Perguntas básicas Cromossomo eucariótico / o que é / estrutura / número? O que determina o tamanho de um cromossomo eucariótico? Tamanho do genoma / número de genes e complexidade? Prof. Dr. Marcelo Ricardo Vicari

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19 Genoma humano

20 DNA cópia simples Sequências que aparecem uma única vez por genoma (haplóide); Genes, pseudogenes, DNA extragênico não repetitivo; Em humanos ~ genes; Curiosidade: Genes de evolução paráloga/ Sox; Forkhead entre outros.

21 DNA cópia simples Grupo de ligação DNA extragênico Sequências repetitivas?

22 Regiões cromossômicas e densidade de genes Bolzer et al. (2005). Hibridação SINE Alu I em Humanos - Aproximadamente cópias interespaçadas no genoma humano ~ 60% GC correspondência Banda R Difere da Banda G ~ 39% GC (KpnI) Holmquist (1988). Saitoh e Laemmli (1994)

23 DNA repetitivo Todas as sequências de DNA que se apresentam repetidas no genoma. Subdivisões - codificador: famílias gênicas - não codificador: - repetições in tandem - repetições dispersas Prof. Dr. Marcelo Ricardo Vicari

24 DNA repetitivo codificador Famílias de multigenes de eucariotos. Vários tipos: - rdna 45S - rdna 5S - Histonas - trnas - globinas Prof. Dr. Marcelo Ricardo Vicari

25 DNA repetitivo codificador Família rdna 5S -Função de produzir o rrna 5S para montagem do ribossomo; -Transcrita pela RNA pol III; DNAr 5S simples 5S 5S 5S 5 NTS 5 NTS 5 NTS Prof. Dr. Marcelo Ricardo Vicari

26 DNA repetitivo codificador Família rdna 45S Função de produzir o rrnas montagem do ribossomo; Transcrita RNA pol I No cariótipo são conhecidas como regiões satélite ou organizadoras do nucléolo; -Na célula interfásica nucléolo; -Em metáfase satélite ou constrição secundária;

27 DNA repetitivo codificador Família histonas Função no empacotamento do DNA; 2 cópias em levedura, até em ouriço do mar (agrupados em repetições de 7 kb similares mas não idênticas). Os 5 genes podem também estar dispersos, ex. Drosophila.

28 DNA repetitivo codificador Família das globinas

29 DNA repetitivo não -codificador Organização quanto a distibuição das repetições: - Repetitivo in tandem: a sequência de DNA se repete uma ao lado da outra em uma determinada região cromossômica; - Repetitivo disperso: a unidade da sequência de DNA se organiza de maneira dispersa pelos cromossomos; Prof. Dr. Marcelo Ricardo Vicari

30 DNA repetitivo não codificador Repetitivo in tandem Classificado em 3 tipos conforme o tamanho da sequência de repetição e número de cópias: - Satélite clássico: unidades de repetição geralmente maiores que 100 pb (grande maioria entre 100 e 400 pb). Apresentam milhares a milhões de cópias no genoma; - Minisatélite: unidades de repetição geralmente entre 20 a 100 pb. Pode apresentar dezenas a centenas de cópias; - Microsatélite: repetições de di, tri, tetra ou pentanucleotéideos. Geralmente apresentam dezenas de cópias em um mesmo cluster cromossômico; Prof. Dr. Marcelo Ricardo Vicari

31 Repetitivo in tandem - Satélite Principal componente das heterocromatinas; Compõe as heterocromatinas estruturais: centrômero, telômero e demais blocos heterocromáticos.

32 Repetitivo in tandem - Satélite Centrômero de DNA alfa satélite de humanos.

33 Repetitivo in tandem - minisatélite Telômero (TTAGGG)n Outras classes

34 Repetitivo in tandem - microsatélite Repetições di, tri, tetra e pentanucleotídica Ex: GG, CGC, AATT, etc.

35 Repetitivo in tandem - microsatélite Expansão e envolvimento com Doenças genéticas; Huntington, X Frágil, outras.

36 Repetitivo in tandem minisatélite e microssatélite - Algumas destas sequências podem compor sítios regulatórios da expressão gênicas; - Outros podem ser característicos dos sítios SARs (regiões de associação com o arcabouço); - Locos mini e microsatélites são úteis na genética forense (Fingerprint DNA);

37 Repetitivo disperso No Genoma Humano SINE short interpersed elements Espalhados pelo genoma,ex Alu ~7% 300 pb repetidos 1x10 6 Sem capacidade autônoma de transposição, mas se transpõem com auxilio de L1 Podem originar doenças LINE long interpersed elements Maiores até 6000 pb ex. LINE-1 Possuem capacidade de se transpor Podem causar doenças

38 Repetitivo disperso Nos demais eucariotos Elementos de retrotransposição retrotransposons Elementos de transposição transposons Próxima aula

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