Genómica exame Flashcards
Descreva genómica estrutural
caracteriza a natureza física dos genomas, determina a sequência de nucleotídeos de um genoma. Estuda a organização e estrutura dos genes, refere-se aos dados do sequenciamento de DNA;
Descreva genómica funcional
Genômica funcionalé um campo da biologia molecularque descreve a função de genes e proteínas e suas interações. Basicamente, a função de um gene é determinada quando são identificados os seus respectivos produtos gênicos.
Descreva genómica comparativa
tem como objetivo comparar um genoma com outros conhecidos
o que é Valor C
a quantidade de DNA de um genoma haploide designa-se tamanho do genoma ou valor C. O valor C é constante dentro de uma espécie mas variável entre espécies.
Métodos da RNômica
SAGE (serial analysis of gene expression) e DNA-microarrays (mRNA -> cDNA)
o que é Epigenómica
É uma ciência que busca esclarecer como o genoma funciona. Epigenômica é a ciência que estuda o epigenoma, o grupo de compostos químicos e das proteínas que podem se anexar ao genoma e controlar ou alterar a expressão dos genes ativando-os ou desativando-os.
Fale características dos genomas eucariotas
- possuem a informação genética em várias moléculas
- tamanhos de genomas muito diferentes (não se relacionam com o nº de genes)
- muitas sequências repetitivas não codificantes
- genes com muitos intrões
Fale características dos genomas procariotas
- possuem a informação genética numa só molécula
- tem poucos genes
- tem um genoma compacto com pouco ou nenhum espaço entre os genes
- não tem genes descontínuos, não possuem intrões
- tem poucas ou nenhuma sequência repetitiva
Qual é o paradoxo do valor C?
- não há relação entre a complexidade do organismo e sua quantidade de DNA
- não há relação entre a quantidade de DNA e a quantidade de genes presentes nesse organismo.
por que os genomas variam tantas ordens de grandeza em diferentes organismos?
Pelas sequências não codificantes que muitas vezes são repetitivas. Além disso, a quantidade de DNA não génico varia muito de espécie para espécie.
As regiões não codificantes do genoma tem alguma função a nível da espécie?
sim, possuem diferentes níveis de organização da cromatina e controlam a expressão génica
Função das nucleases
degradam moléculas de DNA quebrando as ligações fosfodiéster que ligam um nucleótido ao seguinte. Podem ser endonucleases ou exonucleases.
função das DNA polimerases
enzimas que sintetizam novos nucleotideos complementares a uma cadeia molde de DNA ou RNA
Função das Ligases
ligam moléculas de DNA sintetizando ligações fosfodiester entre nucleotideos das duas extremidades de uma única molécula
Indica as vantagens e desvantagens entre uma livraria de DNA genómico e uma livraria de cDNA.
As bibliotecas de DNA genômico oferecem uma representação completa do genoma e preservam a estrutura genômica, permitindo a identificação de genes completos. No entanto, podem ser desafiadoras devido ao tamanho do DNA genômico e à presença de sequências repetitivas. Por outro lado, as bibliotecas de cDNA representam os genes expressos em um tecido ou condição específica, facilitando a análise da expressão gênica. A clonagem de genes específicos é mais fácil em cDNA devido à ausência de íntrons. No entanto, as bibliotecas de cDNA não incluem sequências não codificantes e podem ter uma representação limitada do genoma.
qual é o microssatélite mais comum no genoma humano?
dinucleótido repetido (CA)n
quais são os métodos de análise do transcriptoma?
Para estudar o transcriptoma os pesquisadores utilizam métodos de análise em grande escala como:
SAGE (analise serial da expressão gênica);
Microarrays(microarranjos de cDNA);
RNAseq.
Explique a técnica SAGE
SAGE (analise serial da expressão gênica) é uma técnica para quantificar em larga escala a expressão de genes de uma dada população de RNAs mensageiros. Esta técnica gera etiquetas (tags) de cDNA que são ligadas e seqüenciadas para, em seguida, serem analisadas e anotadas.
Descreva a técnica de Microarrays
A técnica de analise em larga escala conhecida como microarrays ou chips de DNA, permite uma visão global na busca de padrões de expressão gênica em amostras biológicas;
Por meio da determinação da expressão de milhares de genes simultaneamente, esta tecnologia permite a comparação entre comportamentos moleculares de diversos tipos de linhagens e tecidos diferentes;
Explique a técnica de RNAseq.
RNA-seq é uma abordagem recentemente desenvolvida, para analisar o perfil de transcriptoma, que utiliza tecnologias de deep-sequencing.
Permite: medição dos níveis de transcritos e determinar a estrutura funcional dos genes;
Permite a quantificação dos níveis de expressão gênica, mesmo em transcritos que possuem níveis mais baixos de expressão devido a sua alta sensibilidade;
Útil para descobrir novas transcrições, identificação de mutações, indels, splicing alternativos;
Explique o RNA de interferência
É uma maneira relativamente simples e rápida de inativar o gene e assim compreender as funções destes;
Esse método explora o mecanismo natural usado em várias plantas, animais, fungos e protozoários para se proteger contra certos vírus e elementos transponíveis;
o que é knockout
O nocaute ou inativação de um gene é uma técnica genética que consiste em bloquear a expressão de um gene específico num organismo, substituindo o gene original em seulocuspor uma versão modificada do mesmo, à qual se extraiu um ou váriosexõespara gerar uma versão não funcional, incapaz de produzir a proteína que codificava o gene original.
O objetivo desta técnica é deduzir a atividade de um gene ou o papel biológico deste, com base em um fenótipo mutante.
PCR -temperaturas e funções
DESNATURAÇÃO → A 94ºC a dupla cadeia de DNA molde é desnaturada dando origem a 2 cadeias simples, quebrando as pontes de Hidrogênio para que a DNA polimerase coloque as bases por complementaridade.
HIBRIDAÇÃO → A mistura reaccional é arrefecida até à tempeatura de annealing (55ºC). A esta temperatura os primers hibridam com o DNA molde nas regiões complementares. A temperatura de Hibridação é calculável de acordo com o tamanho e composição dos primers e é geralmente 5ºC abaixo da sua temperatura de fusão.
EXTENSÃO → Na fase de desnaturação a mistura reaccional é reaquecida até à temperatura óptima para a actividade do DNA polimerase – 72ºC neste caso durante 3 min. A enzima começa a adicionar bases ao primer produzindo, assim, uma nova cadeia de DNA complementar a cada uma das cadeias molde. A temperatura de elongação depende da DNA polimerase utilizada. O tempo de duração desta fase depende do DNA polimerase e do comprimento do fragmento de DNA que se pretende amplificar. Normalmente considera-se 1 minuto por cada 1000pb.
Fale sobre a RTq-PCR
RT-PCR → Real time que usa RNA em vez de DNA, utilizada na análise de sequências longas de DNA, diagnóstico de agentes infecciosos, diagnóstico de doenças genéticas.
- Ácido nucleico de partida é o mRNA
- Minimiza o tempo de ensaio
- Melhora a sensibilidade e especificidade da síntese de cDNA
- Depois de sintetizado o cDNA a PCR decorre normalmente como se tratasse de DNA a ser amplificado
Sanger (Sequenciamento de Didesoxinucleotídeos)
Adição de nucleótidos modificados, chamados didesoxiribonucleotídeos, que impedem o crescimento de um fragmento de DNA em replicação pela DNA polimerase após sua adição.
Roche 454 Life Sciences (Pirosequenciamento)
Pirosequênciamento. Reação luminescente acoplada a incorporação de nucleótidos. Sinal proporcional ao número de nucleótidos incorporado.
Illumina/Solexa (Sequenciamento por Síntese)
Terminação ciclo reversível. Adição de nucleótidos ligados a moléculas fluorescentes. Desbloqueio de nucleótidos em ciclos sucessivos.
Real-time sequencing
Nucleótidos acoplados a moléculas florescentes ligados a “quenchers”, somente quando ocorre incorporação há deteção de fluorescência.
o que é transcriptoma?
O transcriptoma é o conjunto completo de transcritos (RNAs) numa célula, e sua quantidade, para um estágio de desenvolvimento específico ou condição fisiológica.
4 razoes para o estudo de transcriptomas
- Para determinar a estrutura transcripcional dos genes, em termos de seus sítios de início 5’ e final 3’;
- Padrões de splicing e outras modificações pós-traducionais;
- Quantificar os níveis de mudanças de expressão de cada transcrito durante o desenvolvimento e sob condições diferentes.
- Encontrar microRNAs que possuem função reguladora
- Metagenômica
Quais as estratégias de montagem do transcriptoma?
Para criar uma biblioteca de transcriptoma, o RNA é convertido em cDNA usando uma transcriptase reversa. Adaptadores podem ser adicionados para preservar a direcionalidade do transcrito, especialmente em genomas compactos onde os transcritos podem se sobrepor em fitas opostas. O RNA pode ser fragmentado antes da conversão em cDNA para evitar estruturas secundárias. Cada molécula de cDNA é sequenciada usando tecnologias de alto rendimento, obtendo sequências curtas de um ou ambos os lados (sequenciamento single-end ou pair-end). As leituras geralmente variam de 30 a 400 pb, dependendo da tecnologia usada, como Illumina, SOLiD ou 454.
utilizações do RNAseq.
-Descoberta de pequenos RNAs
-Quantificação da expressão em diferentes momentos
-Fusão de genes em câncer
-Identificação de mutações
-Metagenômica
Quais as estratégias de montagem do transcriptoma?
Existem três estratégias principais para a montagem do transcriptoma. A estratégia baseada em referência utiliza um genoma de referência para alinhar as leituras de RNA-Seq e construir isoformas. A estratégia de novo não requer um genoma de referência e se baseia na redundância das leituras para identificar sobreposições e montar transcritos. A estratégia combinada une ambas as abordagens para combinar a sensibilidade do alinhamento com a detecção de novos transcritos obtidos na montagem de novo. Cada estratégia tem suas próprias vantagens e desvantagens, tornando a escolha dependente da disponibilidade do genoma de referência e das características do organismo estudado.
Indique as estratégias de sequenciação de genomas?
“Shotgun” hierárquico: construção de clones de fragmentos maiores e mapas genéticos e físicos, permite verificação da montagem das sequencias
“Shotgun” genoma inteiro: geração de milhares de fragmentos a serem sequenciados. cobertura rápida do genoma, dificuldades para finalizar e fechar o genoma
