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Universidade Federal do Piauí – UFPI Campus Ministro Reis Velloso – CMRV Programa de Pós-Graduação em Ciências Biomédicas – PPGCBM Disciplina: Biologia Molecular Prof. Dr. Giovanny Rebouças Pinto
Parnaíba-PI 30 de Maio de 2015
Karla Uchôa e Thiago Gomes
Sequenciamento de DNA:
Princípios, Métodos e Aplicações
Sumário
- Princípios Históricos;
- Projeto Genoma Humano;
- Genômica: uma visão geral;
- Genômica Estrutural:
- Mapas Genéticos e Mapas Físicos;
- Sequenciamento de DNA;
- Aplicações do sequenciamento.
- Genômica Funcional:
- Bioinformática;
- Bancos de dados biológicos;
- Prevendo a função a partir da sequência;
- Expressão gênica e microarranjos;
- Genômica Comparativa;
- Perspectivas e desafios.
Projeto Genoma Humano
- Esforço internacional: mapear o genoma humano e identificar a sequência de nucleotídeos que o compõem;
- Início: 1990;
- International Human Sequencing Consortium
- Celera Genomics
Pierce, 2004; Snustad & Simmons, 2010
J. Craig Venter Francis Collins
Projeto Genoma Humano
- Objetivos:
- Sequenciar todo o genoma humano em 15 anos, gastando US$ 3 bilhões;
- Desenvolver novas tecnologias para sequenciamento automatizado, clonagem do DNA e obtenção de dados mais precisos e de alta qualidade;
- Localizar as regiões e cromossomos envolvidos em doenças hereditárias, neurodegenerativas; diabetes, câncer, etc;
- Gerar mapas físicos e genéticos detalhados;
- Estabelecer relações filogenéticas;
- Expandir o conhecimento genômico.
Pierce, 2004; Snustad & Simmons, 2010
Genômica Estrutural
- Determina a organização e a sequência da informação genética contida dentro de um genoma;
- Informações sobre as localizações relativas dos genes, marcadores moleculares e segmentos cromossômicos.
Pierce, 2004; Snustad & Simmons, 2010
Mapas Genéticos
Mapas Físicos
Mapas Genéticos
- Fornecem localização aproximada dos genes com relação aos genes situados conhecidos;
- Indivíduos heterozigotos em 2 loci são cruzados;
- Análise da frequência de recombinação da prole;
- Medição das distâncias: centimorgans (cM);
- Tem variadas limitações.
Pierce, 2004; Snustad & Simmons, 2010
Sequenciamento de DNA
Processo que determina a disposição dos nucleotídeos ao longo de um dado fragmento de DNA.
- Início: 1975-1977 (Sanger e colaboradores)
Pierce, 2004; Snustad & Simmons, 2010
Sequenciamento de DNA
- Sequenciamento didesóxi:
- Baseado na replicação, alongamento e terminação da cadeia (ddNTP’s);
- O DNA de fita única serve como molde para a síntese de uma série de fitas complementares que terminam em nucleotídeos específicos;
Pierce, 2004; Snustad & Simmons, 2010
Pierce, 2004.
Sequenciamento
automático
Outras técnicas de Sequenciamento
- Pirosequenciamento;
- Sequenciamento por hibridação;
- Colônias da polimerase;
- Sequenciamento por nanoporos;
- Espectrometria de massa;
- Massively Parallel Signature Sequencing ;
- Determinação de SNP, resequenciamento, análise da expressão gênica.
Haemophilus influenzae
Pierce, 2004.
Sequenciamento de Genoma Inteiro
Pierce, 2004; Snustad & Simmons, 2010
- Baseado em mapa : Grandes fragmentos são ordenados com o uso de mapas genéticos e físicos;
- Shotgun de genoma inteiro : A superposição entre sequências de fragmentos pequenos é comparada por computadores.
- Maior obstáculo: Tamanho imenso da maioria dos genomas.
Sequenciamento shotgun de genoma
inteiro
Pierce, 2004.
Aplicações do sequenciamento
- Análise Genômica;
- Genômica comparativa;
- Conservação de espécies;
- Ciências forenses;
- Análise filogenética;
- Farmacogenética;
- Screening genético.
