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Genes e Genomas Eucarióticos - Coggle Diagram
Genes e Genomas Eucarióticos
Principais características estruturais
(em relação aos proc.)
Regiões reguladoras
complexas e mais extensas
: Compostas por várias sequências consenso (conservadas), que são reconhecidas por fatores de transcrição, para então recrutar a RNA polimerase para realizar a transcrição de uma sequência codificadora
Interrupção da sequências codificadoras por
íntrons
As sequências codificadoras são primeiramente transcritas em
RNA primário
, que posteriormente é processado e estes íntrons são removidos, gerando uma molécula de
RNA madura
, composta por éxons que são então unidos.
Splicing:
remoção destes íntrons através de um complexo enzimático que reconhece as sequências dos nucleotídeos das extremidades dos íntrons e a remove para gerar uma molécula de RNA madura
Então, qual a funcionalidade dos
ÍNTRONS?
Mecanismo evolutivo de
defesa contra mutações
Propicia a
diversidade gênica e proteica
, contribuindo para a diversidade e complexidade dos organismos na escala evolutiva :
Splicing alternativo:
processo onde a partir de um único transcrito é possível se obter diferentes proteínas através de um
processamento alternativo de íntrons e éxons
Participam de mecanismos de
regulação da expressão gênica
Impede que a
colinearidade
seja observada em eucariotos.
Podem ocorrer
Domínios Transcricionais Complexos
Genomas de organleas
: DNA dupla fita circular. Sequências únicas de genes irão codificar produtos importantes para o próprio metabolismo e atividade biológoca daquela organela
Mitocondriais
Tamanho variado
Utilizam
código genético alternativo
: Em um determinado códon, no genoma universal, é indicada a parada da tradução deste mRNA, porém, em genomas mitrocondriais este mesmo códon codifica para um aminoácido.
O genoma mitocondrial
codifica diferentes RNAs
que irão participar da síntese deste aminoácido, e que vão ler estes códons de maneiras diferentes
Em geral codificam produtos que irão participar da fosforilação oxidativa
Plastidiais
Diferentes números de cópias de DNA por organela (maior número em células mais jovens por se dividirem com maior frequência)
Organização dos genomas nucleares
Geralmente diplóides:
dois conjuntos de cromossomos
Cada cromossomo é organizado em múltiplos
replicons
, ou seja, apresenta várias origens de replicação
A organização destes genomas em múltiplos replicons é explicada em função do seu
tamanho
: como o genoma celular é muito maior do que o procariótico, para que em cada ciclo da divisão celular o DNA seja duplicado, se faz necessário a ocorrência de
várias origens de replicação para que toda esta extensão do DNA seja duplicada
a tempo da divisão celular ocorrer.
Valor C
: conteúdo de DNA por genoma haplóide. Porém, não está correlacionado com a complexidade de genomas eucarióticos
Esta impossibilidade de correlação é o
"Paradoxo do Valor C"
: A complexidade do organismo pode ser explicada pela ocorrência dos mecanismos de splicing: a partir de
splicing alternativo
, se tem a partir de um único transcrito primário diferentes produtos finais
Splicing Alternativo
: processo de remoção de íntrons e junção de éxons a partir de um pré-mRNA para gerar um mRNA maduro, que ocorre através do Complexo Ribonucleoproteico
Spliceossomo
.
Estas moléculas de RNA maduro irão gerar diferentes proteínas : :
Isso ocorre porque regiões
éxons
podem ser consideradas como
íntrons
e serem removidas do RNA maduro
A partir de um gene ocorrem diferentes mecanismos de processamento e de pode ter diferentes produtos finais.
Sequências Intergênicas
: não são éxons nem íntrons e aumentam conforme a complexidade do organismo
Junk DNA? No! :red_cross:
Participam da
regulação da expressão gênica
: maior parte destas sequências são resultantes de eventos de transposição
(transposons)
e parte são representadas por
sequências repetitivas
Sequências repetitivas Simples -
DNA Satélite
: em tandem, sequências curtas e conservadas. Mesma sequência de nucleotídeos, mas número de repetições variado (variabilidade entre indivíduos da mesma espécie)
Transposons
: "jumping genes" - elementos transponíveis
Segmentos de DNA lineares que podem transpor/mudar de posição dentro do genoma.
Via DNA: t
ransposase
Via RNA:
transcriptase reversa
Agrupamento de genes
Óperons
: RNAs maduros monocistrônicos - uma molécula de RNA para cada sequência codificadora original
Famílias Gênicas
de genes parálogos: apresentam homologia (similaridade na sua sequência) e codificam produtos de função relacionada
Comuns para genes que atendem uma alta demanda na célula, como RNA ribossomal e genes codificantes de histonas
Densidade gênica
: distância média entre genes individuais
Maior em eucariotos: apresentam sequências intergênicas no genoma. A presença e a extensão destas sequências aumenta muito em relação aos procariotos.
Genes únicos:
não podem ser agrupados em famílias: pequena porção do genoma de organismos mais derivados.
Pseudogenes:
parálogos não funcionais devido a ocorrência de mutações