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Mapas Genéticos e Genômica, Notas de estudo de Bioquímica

genética - genética

Tipologia: Notas de estudo

2011

Compartilhado em 28/02/2011

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gedisson-souza-10 🇧🇷

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Mapas Genéticos e Genômica
O mapeamento de genes em locais específicos dos cromossomos é o foco central da
genética humana/médica. Ele proporciona o conhecimento sobre a posição de um gene e sua
região adjacente, permitindo o entendimento de suas relações com o restante do genoma.
( CAPELLI et al. 2008)
Os mapas genéticos são úteis para construção de uma linhagem, para interpretar os
mecanismos evolutivos para descobrir uma função desconhecida de um gene. A posição do
gene é uma informação necessária para construir genótipos complexos para fins
experimentais ou aplicações comerciais. Outras aplicações é conhecer a posição ocupada por
um gene fornecendo um meio de enfocar sua estrutura e função. Assim como a sequência de
DNA de gene tipo selvagem ou seu alelo mutante é uma parte necessária para deduzir sua
função subjacente.
No mapeamento genético, a freqüência de crossings entre locos distintos é utilizada
para determinar a distância relativa entre eles. ( CAPELLI et al. 2008)
A disposição dos genes nos cromossomos é representada por um mapa
cromossômico unidimensional, transparecendo as posições dos genes, conhecida como Loci
(singular locus), a distância entre locus é baseada em algum tipo de escala. Sendo assim, têm-
se dois tipos básicos de mapas cromossômicos que são usados em genética, os mapas
baseados em recombinação, que são caracterizados por mapear os loci dos genes que foram
identificados por fenótipos mutantes mostrando sua herança monogênica e os mapas físicos
que mostram os genes como segmento dispostos ao longo da molécula de DNA que
constituem um cromossomo. Descobrir a função de um gene será facilitada para integrar a
informação relatada em recombinação e mapas físicos.
A freqüência de recombinante produzido pelo crossing over é a chave do
mapeamento cromossômico. Quanto mais distante os genes estiverem, mais provavelmente
ocorrera um crossing e maior proporção de produtos recombinantes, assim, a proporção de
recombinantes é a chave para a distância que separa dois loci gênicos em um mapa
cromossômico. A frequência de recombinantes para diferentes genes ligados variam de 0 a
50% dependendo de sua proximidade, ou seja, quanto mais distantes estão os genes mais
proximamente suas frequências de recombinação aproximam-se de 50%.Unidades de Mapa (1
u.m ou 1 c.M) É definida como uma frequência de recombinação de 1%.
Marcador Molecular: é um sitio de heterozigose de DNA, não necessariamente
associado à variação fenotípica, usado como marcação para determinado locus
cromossômico, ou seja, são loci de heterozigose molecular. Um locus que constitui um
heterozigoto molecular pode ser inserido em um mapa cromossômico analisando a freqüência
de recombinação exatamente de um mesmo modo que é feita a inserção de um locus de alelo
“fenotípicos” heterozigotos. Esses marcadores são úteis em orientar o pesquisador para
encontrar o gene de interesse.
Os dois principais tipos de marcadores moleculares usados no mapeamento são:
polimorfismos de um só nucleotídeo e polomorfismo de tamanho de sequência simples.
Sequências genômicas dos indivíduos em uma espécie são muito idênticas, por
exemplo, as comparações de sequências diferentes revelaram que nós somos cerca de 99,9%
idênticos. Quase toda a diferença de 0,1% é baseada em diferenças de um único nucleotídeo,
tais diferenças são chamadas de polimorfismos de nucleotídeo único (SNP). Embora todos os
SNP possam ser usados no mapeamento, alguns têm outros usos, dependendo do seu efeito a
nível fenotípico. Existem várias categorias, entre as quais estão: SNP silenciosos dentro de
genes, SNP nos quais um alelo de SNP causa um fenótipo mutante mostrando herança
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Mapas Genéticos e Genômica

O mapeamento de genes em locais específicos dos cromossomos é o foco central da

genética humana/médica. Ele proporciona o conhecimento sobre a posição de um gene e sua

região adjacente, permitindo o entendimento de suas relações com o restante do genoma.

( CAPELLI et al. 2008)

Os mapas genéticos são úteis para construção de uma linhagem, para interpretar os

mecanismos evolutivos para descobrir uma função desconhecida de um gene. A posição do

gene é uma informação necessária para construir genótipos complexos para fins

experimentais ou aplicações comerciais. Outras aplicações é conhecer a posição ocupada por

um gene fornecendo um meio de enfocar sua estrutura e função. Assim como a sequência de

DNA de gene tipo selvagem ou seu alelo mutante é uma parte necessária para deduzir sua

função subjacente.

No mapeamento genético, a freqüência de crossings entre locos distintos é utilizada

para determinar a distância relativa entre eles. ( CAPELLI et al. 2008)

A disposição dos genes nos cromossomos é representada por um mapa

cromossômico unidimensional, transparecendo as posições dos genes, conhecida como Loci

(singular locus), a distância entre locus é baseada em algum tipo de escala. Sendo assim, têm-

se dois tipos básicos de mapas cromossômicos que são usados em genética, os mapas

baseados em recombinação , que são caracterizados por mapear os loci dos genes que foram

identificados por fenótipos mutantes mostrando sua herança monogênica e os mapas físicos

que mostram os genes como segmento dispostos ao longo da molécula de DNA que

constituem um cromossomo. Descobrir a função de um gene será facilitada para integrar a

informação relatada em recombinação e mapas físicos.

A freqüência de recombinante produzido pelo crossing over é a chave do

mapeamento cromossômico. Quanto mais distante os genes estiverem, mais provavelmente

ocorrera um crossing e maior proporção de produtos recombinantes, assim, a proporção de

recombinantes é a chave para a distância que separa dois loci gênicos em um mapa

cromossômico. A frequência de recombinantes para diferentes genes ligados variam de 0 a

50% dependendo de sua proximidade, ou seja, quanto mais distantes estão os genes mais

proximamente suas frequências de recombinação aproximam-se de 50%.Unidades de Mapa (

u.m ou 1 c.M) É definida como uma frequência de recombinação de 1%.

Marcador Molecular: é um sitio de heterozigose de DNA, não necessariamente

associado à variação fenotípica, usado como marcação para determinado locus

cromossômico, ou seja, são loci de heterozigose molecular. Um locus que constitui um

heterozigoto molecular pode ser inserido em um mapa cromossômico analisando a freqüência

de recombinação exatamente de um mesmo modo que é feita a inserção de um locus de alelo

“fenotípicos” heterozigotos. Esses marcadores são úteis em orientar o pesquisador para

encontrar o gene de interesse.

Os dois principais tipos de marcadores moleculares usados no mapeamento são:

polimorfismos de um só nucleotídeo e polomorfismo de tamanho de sequência simples.

Sequências genômicas dos indivíduos em uma espécie são muito idênticas, por

exemplo, as comparações de sequências diferentes revelaram que nós somos cerca de 99,9%

idênticos. Quase toda a diferença de 0,1% é baseada em diferenças de um único nucleotídeo,

tais diferenças são chamadas de polimorfismos de nucleotídeo único (SNP). Embora todos os

SNP possam ser usados no mapeamento, alguns têm outros usos, dependendo do seu efeito a

nível fenotípico. Existem várias categorias, entre as quais estão: SNP silenciosos dentro de

genes, SNP nos quais um alelo de SNP causa um fenótipo mutante mostrando herança

monogênica, SNP em poligenes ( QTL), SNP intergênicos, polomorfismos de comprimento

de fragmento de restrição (RFLP).

Mapeamento usando haplótipos: é um segmento cromossômico definido por um

arranjo especifico de alelos SNP que ele leva.

A nível populacional, os haplootipos são herdados por gerações como blocos. Com o

passar do tempo, o crossing deverá romper os haplótipos, mas em curto prazo,os haplótipos

têm um tempo de vida finito à medida que aguardam a erosão pelo crossing. Durante esse

tempo de vida, os alelos SNP de haplótipo são ditos como tendo desequilíbrio de ligação,

devido a esse desequilíbrio, os haplótipos podem ser usados para revelar a posição de mapa

de um gene de interesse.

A maioria dos genomas contém uma grande quan�dade de DNA repe��vo, além disso, existem muitos �pos de DNA repe��vo. Em uma ponta do espectro estão repe�ções múl�plas adjacentes de curtas sequências simples de DNA. A caracterís�ca que as torna úteis é que, em indivíduos diferentes, existem geralmente números diferentes de cópias. Assim, essas repe�ções chamadas de polimorfismo de comprimento de sequência simples (SSLP) ou repe�ções em tendem de número variável ou VNTR.

Os centrômeros não são genes, mas sim, regiões do DNA das quais a reprodução ordenada de organismos vivos depende absolutamente. A análise de recombinação não pode ser usada para mapear loci de centrômeros, pois eles não apresentam heterozigose que lhes permita serem usados como marcadores.

Em sua forma mais simples, o mapeamento do centrômero considera um locus gênico e pergunta a que distância esse locus está do centrômero. O método é baseado no fato de que um padrão diferente de alelos aparecerá em uma tétrade linear, que surge de uma meiose com um crossing entre um gene e seu centrômero.

As posições do loci em um mapa são determinadas com base na frequência de recombinantes na meiose. A frequência de recombinantes é considerada proporcional a distância que separa os dois loci no cromossomo. Assim, a frequência de recombinantes torna-se a unidade de mapeamento. Os sí�os de heterozigose molecular (não associados à fenó�pos mutantes) também podem ser incorporados em tais mapas de recombinação. Como qualquer si�o heterozigoto, esses marcadores moleculares são mapeados por recombinação, e então, usados para navegar por um gene de interesse biológico. Em contraste, os mapas �sicos são mais próximos do mapa genômico real que a ciência pode ter. Um mapa �sico é simples mente um mapa do DNA genômico real, uma sequência muito longa de nucleo�deos, mostrando onde estão os genes, o quanto eles são grandes, o que há entre eles, além de outros marcos de interesse.

O mapa �sico mostra a possível ação do gene a nível celular, enquanto um mapa de recombinação contém informação relacionada ao efeito do gene a nível feno�pico. Em algum estágio, os dois têm que ser unidos para compreender a contribuição do gene para o desenvolvimento do organismo.

Analise genômica usos enfoques da analise gené�ca e os amplia para coleta dos conjuntos e dados globais a�ngindo suas metas tais como mapeamento sequenciamento de todos os genomas e a caracterização dos RNAs e proteínas traduzidas. Assim as técnicas genômicas requerem um rápido processamento de grandes quan�dades de material experimental.

O principal problema em codificar uma sequência precisa de um genôma é relacionar pequenas sequências de uma leitura a outra, em genômas complexos estão repletos de várias sequências repe��vas, interferindo na produção de sequências exatas. Sendo este problema resolvido pelo sequenciamento shotgun de todo genoma, ou pelo sequenciamento de clones ordenados.

Tendo um mapa da sequência genômica, fornece a matéria prima, observando o texto triptografado do genoma. Um dos meios mais poderosos para avançar a análise e anotação dos genomas se dá pela comparação com os genomas das espécies correlatadas. A genômica funcional tenta compreender o funcionamento do genoma como um sistema integral.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS