h>p://www.biology.gatech.edu/professors/labsites/goodisman Genômica Evolu/va Prof. Yuri Leite Evolução UFES
Genômica Genômica: estudo de genomas completos (cromossomos, organelas, plasmídeos) Seqüências de DNA Sub- áreas: Genômica funcional: expressão gênica Proteômica Mapeamento gené/co Genômica compara/va Farmacogenômica Bioinformá/ca: genômica computaciaonal
Genomas completos: 28 abr 2010 h>p://www.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/sta/c/gpstat.html
h>p://www.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/sta/c/gpstat.html
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/static/gpstat.html
Genomas completos Vertebrados: 1/ano, microorganismos (~2Mb): 1/semana
Exemplos: Homo sapiens Mus musculus Drosophila melanogaster Caenorhabdi7s elegans Arabidopsis thaliana Oryza sa7va Plasmodium falciparum Trypanosoma cruzi Entamoeba histoly7ca Saccharomyces cerevisiae Candida glabrata Genomas completos
13 Julho 2000 Xylella fas7diosa
Rascunhos x finalizados P. S. G. Chain et al., Science 326, 236-237 (2009) Published by AAAS
Sequenciamento de DNA Fred Sanger: terminação dideoxi 1977: BacteriIófago Phi- X- 174 11 genes, 5386 pb Replicação: Clonagem ou PCR Kary Mullis (1983) Mapeamento de genes
Genoma Humano Shotgun sequencing: Fragmentação (2-200kb) Clonagem em vetores (BACs) Seqüenciamento aleatório via shotgun Montagem de con/gs
Genoma Humano Shotgun sequencing: Fragmentação (2-200kb) Clonagem em vetores (BACs) Seqüenciamento aleatório via shotgun Montagem de con/gs Genoma humano: 20,500 genes Entre 1.1% to 1.4% do genoma codifica proteínas O genoma humano tem mais duplicações do que o de outros mamíferos
Genoma Humano Shotgun sequencing: Fragmentação (2-200kb) Clonagem em vetores (BACs) Seqüenciamento aleatório via shotgun Montagem de con/gs Genoma humano: 20,500 genes Entre 1.1% to 1.4% do genoma codifica proteínas O genoma humano tem mais duplicações do que o de outros mamíferos
Estrutura do genoma Dogma central abalado: DNA - > RNA - > proteína DNA lixo : íntrons e DNA inter- gênico Regulação gênica, organização da croma/na, a/vidade centrômero DNA egoísta : Elementos móveis/transposons Micro- RNAs (mirna): 21-23 nuceloteos RNA silenciador (sirna) Introns- cedo: Similaridade de introns de Eucariota (muitos) e Archaea e Bacteria (poucos) Introns- tarde: (mais aceita hoje) Ausentes em vários eucariotos basais Ganho de introns em genes transferidos de organelas para núcleo Eucariotos: muito mais DNA não- codificante Genoma humano: 1% codificante >10% não codificante conservado: função? Micro RNAs (22 pb): regulação gênica Splicing alterna/vo
Estrutura do genoma Dogma central abalado: DNA - > RNA - > proteína DNA lixo : íntrons e DNA inter- gênico Regulação gênica, organização da croma/na, a/vidade centrômero DNA egoísta : Elementos móveis/transposons Micro- RNAs (mirna): 21-23 nuceloteos RNA silenciador (sirna) Introns- cedo: Similaridade de introns de Eucariota (muitos) e Archaea e Bacteria (poucos) Introns- tarde: (mais aceita hoje) Ausentes em vários eucariotos basais Ganho de introns em genes transferidos de organelas para núcleo Eucariotos: muito mais DNA não- codificante Genoma humano: 1% codificante >10% não codificante conservado: função? Micro RNAs (22 pb): regulação gênica Splicing alterna/vo
Estrutura do genoma Dogma central abalado: DNA - > RNA - > proteína DNA lixo : íntrons e DNA inter- gênico Regulação gênica, organização da croma/na, a/vidade centrômero DNA egoísta : Elementos móveis/transposons Micro- RNAs (mirna): 21-23 nuceloteos RNA silenciador (sirna) Introns- cedo: Similaridade de introns de Eucariota (muitos) e Archaea e Bacteria (poucos) Introns- tarde: (mais aceita hoje) Ausentes em vários eucariotos basais Ganho de introns em genes transferidos de organelas para núcleo Eucariotos: muito mais DNA não- codificante Genoma humano: 1% codificante >10% não codificante conservado: função? Micro RNAs (22 pb): regulação gênica Splicing alterna/vo
Estrutura do genoma Dogma central abalado: DNA - > RNA - > proteína DNA lixo : íntrons e DNA inter- gênico Regulação gênica, organização da croma/na, a/vidade centrômero DNA egoísta : Elementos móveis/transposons Micro- RNAs (mirna): 21-23 nuceloteos RNA silenciador (sirna) Introns- cedo: Similaridade de introns de Eucariota (muitos) e Archaea e Bacteria (poucos) Introns- tarde: (mais aceita hoje) Ausentes em vários eucariotos basais Ganho de introns em genes transferidos de organelas para núcleo Eucariotos: muito mais DNA não- codificante Genoma humano: 1% codificante >10% não codificante conservado: função? Micro RNAs (22 pb): regulação gênica Splicing alterna/vo
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Paradoxo do valor- C Discrepância entre tamanho do genoma e complexidade dos eucariotos Parte codificante do genoma aumenta com a complexidade Parte não- codificante (transposons, sequências repe//vas) depende de outros fatores h>p://www.evolu/on- textbook.org
Origem de novos genes Transferência lateral (ou horizontal) de genes (LGT) 40-50 genes humanos origem bacteriana Exon shuffling Duplicação gênica Ortólogos x parálogos h>p://www.evolu/on- textbook.org
Ortologia x paralogia h>p://www.evolu/on- textbook.org