Noções de
Genética
Molecular
Prof. MSc. Hélio Alves
Código
Genético
• Contido no ovo
(zigoto)
• Todas as células de
um organismo contêm o
mesmo código genético
= DNA nuclear
zigoto
• Cada 3 bases
nitrogenadas (códon)
codificam um
aminoácido ou marcam
o término de um gene
• GENE = segmento de
DNA que produz uma
cadeia polipeptídica...
...e inclui regiões
flanqueadoras que
antecedem e que
seguem a região
codificadora...
...bem como
seqüências que
não são traduzidas
(introns)...
...e que se intercalam
com os segmentos
codificadores
individuais (éxons).
• Conjunto do código
genético = GENOMA !
• O código genético é
Universal !
• os mesmos
aminoácidos são
codificados pelos
mesmos códons em
todos os seres vivos !
Genoma
• vírus SV 40 = 4 x
bases
• E. coli = 4 x
6
10
3
10
bases
Genoma
• D. Melanogaster = 1,2
6
x 10 bases
• Cromossomo 21
8
humano = 3 x 10 bases
Genoma Humano
• 6 a 7 milhões de genes
• 50.000 a 100.000 genes
estruturais
• Genes estruturais =
polipeptídeos
• Polipeptídeos =
enzimas, hormônios,
receptores, proteínas
estruturais e
reguladoras =
PROTEOMA
DNA
mitocondrial
• DNA mitocondrial = DNA
circular de cadeia dupla.
• não apresenta crossing
over, íntrons, histonas,
nem sistemas de reparo.
• DNA mitocondrial.
• muitas cópias por
mitocôndria e por
célula
• herança materna
• DNA mitocondrial.
• alta exposição aos
radicais livres de
oxigênio
• codifica dois genes
para o RNAr (12s e 16s)
• DNA mitocondrial.
• codifica 13 genes para
polipeptídios que
constituem parte das
enzimas envolvidas na
fosforilação oxidativa.
• DNA mitocondrial.
• a taxa de mutação é
20 vezes maior do que
do DNA nuclear.
• DNA mitocondrial.
• o acúmulo de
mutações pode ser
utilizado como um
relógio evolutivo.
• DNA mitocondrial.
• apenas as mulheres
transmitem as
doenças mitocondriais
(miopatias e
encefalopatias).
• pré RNA mensageiro:
• pré-RNAm: 5.000 a
50.000 nucleotídeos;
• pré RNA mensageiro :
• 90% é degradado e
10% é convertido no
RNAm (excisão dos
íntrons);
• RNA mensageiro:
• RNAm: formado a
partir dos éxons do
pré-RNAm;
• RNA mensageiro:
• 350 a 5.000
nucleotídeos para a
tradução em
polipeptídeos;
• RNA transportador:
• RNAt: 70 a 90
nucleotídeos;
• RNA transportador:
• liga-se a
aminoácidos por uma
extremidade;
• RNA transportador:
• liga-se a RNAm por
outra extremidade
(códon / anticódon);
• RNA ribossômico:
• RNAr: sintetizado
nos nucléolos, formam
os ribossomos (60s e
40s);
• RNA ribossômico:
• contém 100 a 5.000
nucleotídeos.
Regulação Gênica
• genes de manutenção:
ativos em todas as
células – ex.: genes das
proteínas do
citoesqueleto
• genes estruturais:
definem a diferenciação
celular – ex.: faz com que
as células embrionárias
indiferenciadas se
diferenciem em miócitos,
hepatócitos, adipócitos,
etc.;
• genes reguladores:
regulam o funcionamento
(controle da expressão)
dos genes estruturais,
sintetiza uma proteina
repressora para o gene
operador;
• genes operadores:
induzem o funcionamento
dos genes estruturais se
não estiverem sendo
inibidos pelos genes
reguladores.
• operon: unidade de
ação gênica – gene
operador e os genes
estruturais adjacentes.
Mutação
Gênica
• erro na
replicação
do DNA;
• mutação gênica (de
ponto ou pontual):
• substituição de
base(s);
• adição (inserção) de
base(s);
• perda (deleção) de
base(s).
• mutação
cromossômica
(aberração, anomalia):
• estrutural;
• numérica.
• expontânea
• induzida (agentes
mutagênicos)
• Taxa média de mutação
expontânea no homem:
• 1/100.000/loco/geração
• Taxa de mutação por
milhão de gametas –
ligado ao sexo:
• Distrofia muscular de
Duchene = 40 a 105
• Hemofilia A = 30 a 60
• Taxa de mutação por
milhão de gametas –
autossômica dominante:
• Acondroplasia = 10
• Aniridia = 2,6
• Síndrome de Marfan =
4a6
• Neurofibromatose 1 =
40 a 100
• Osteogênese imperfeita =
10
• Rim policístico = 60 a 120
• Retinoblastoma = 5 a 12
• Mutações somáticas:
afeta apenas o próprio
indivíduo – causam
tumores e lesões
degenerativas, se atingir
o zigoto, embrião ou teto
causa mosaicismo;
• Mutações
gaméticas: afeta os
gametas, portanto
transmissíveis à prole.
Agentes
Mutagênicos
• físicos:
radiações
ionizantes –
Rx, raios
gama, raios
cósmicos,
partículas , 
e neutrons.
• físicos: radiações
ultravioleta – leva a
mutações somáticas e
cancer de pele.
• químicos: análogos
de bases – ex.: 5bromouracil substitui a
timina no DNA e
pareia com a guanina
– muda A-T para G-C
• químicos: compostos
com ação direta –
modificam a estrutura
das bases, ex.: ácido
nitroso (HNO2)
• o ácido nitroso
(HNO2) transforma a
adenina em
hipoxantina que pareia
com a citosina e não
com a timina...
• o ácido nitroso
(HNO2) transforma a
citosina em uracil que
pareia com a adenina
e não com a guanina.
• químicos: agentes
alquilantes – mostarda
nitrogenada, esteres
do ácido
metilsulfônico;
• enfraquecem a
ligação da guanina
com a dexoxirribose,
assim qualquer outra
base entra em seu
lugar.
• químicos: corantes de
acridina – ligam-se ao
DNA inserindo-se entre
as bases e provocando
distorção da hélice.
• químicos: cafeina –
interfere no
mecanismo de reparo
do DNA
Tenham um
bom dia!
Até a próxima
semana!