[1] O documento discute técnicas de sequenciamento genômico como o método de Sanger-Coulson e sequenciamento automático, além de projetos de sequenciamento como o Projeto Genoma Humano. [2] É descrito o sequenciamento de genomas de diversos organismos incluindo humanos, chimpanzés, bactérias e plantas. [3] Também são discutidos problemas éticos e avanços tecnológicos relacionados a sequenciamento genômico.
3. Método de Sanger-Coulson
• Uma fita simples de DNA é hibridizada com um Primer de desoxinucleotídeos marcado na
extremidade 5';
• Quatro misturas de reação são preparadas onde os Primer's utilizados serão elongados
por uma DNA polimerase.
• Cada mistura contém os quatro desoxinucleosídeos trifosfato normais mais um dos
quatro didesoxinucleosídeos trifosfato;
• Uma vez que um didesoxinucleotídeo não tem oxidrila ou hidroxila na extremidade 3 ,
não é possível haver extensão a partir do nucleotídeo adicionado, parando a reação;
• Desta forma, cada mistura de reação produzirá cadeias prematuramente terminadas de
acordo com toda ocorrência de um didesoxinucleotídeo adicionado.
• As misturas então são separadas em um gel de sequenciamento por eletroforese para se
detectar cada um dos nucleotídeos presentes na sequência de DNA lida.
4.
5. Sequenciamento automático
• Utilização de marcadores fluorescentes ligados a cada um dos
ddNTPs;
• Ocorre apenas uma reação de sequenciamento como os 4 ddNTPs;
• Moléculas terminadas com ddNTPs diferentes podem ser
identificadas por meio de seus sinais fluorescentes distintos;
6. Sequenciamento automático
• A amostra é aplicada num gel ou em um
capilar de poliacrilamida e então passado
por um detector de fluorescência;
• O detector identifica o sinal fluorescente
emitido pelas bandas e transmite os dados
para o computador, que converte a
informação na seqüência de DNA
apropriada;
• A seqüência pode ser impressa para análise
ou enviada para um arquivo para ser
analisada por softwares específicos;
7.
8. • Construção de mapas descritivos de cada cromossomo de diferentes espécies;
• O conhecimento da seqüência de bases de um gene fornece importantes informações
sobre sua estrutura, função e relação evolutiva com outros genes;
• Sequenciamento de genomas tumorais para isolar e sequenciar o DNA genômico tumoral;
• Permitir o estudo das variações moleculares em nossa espécie;
Principais Usos
9. • Detectar predisposições a doenças (apenas indicado para pessoas que têm
histórico familiar);
• O que está a nosso alcance é identificar variações específicas em determinados
genes associadas a aumentos significativos de risco;
• Doenças que podem ser detectadas: síndrome de down, talassemia, albinismo,
daltonismo, síndrome de turner;
Principais Usos
10. • 1990 - É iniciado o Projeto Genoma Humano;
• Participações mais representativas Alemanha,
Austrália, Brasil , Canadá, China, Coreia do Sul,
Dinamarca, Estados Unidos, França, Israel,
Itália, Japão, México, Países Baixos, Reino
Unido, Rússia e Suécia;
• Outras nações também realizavam
sequenciamentos gênicos;
• 1998 - Entrada de Craig Venter (liderando a
empresa privada Celera Genomics) na corrida
para sequenciar todo o genoma humano;
• Década de 90 - Grandes debates sobre a ética
dessa prática (EUA);
Projeto Genoma Humano
11. Projeto Genoma Humano
• 1999 - Pesquisadores do consórcio público
Projeto Genoma Humano e da empresa
privada norte-americana Celera anunciam o
rascunho do genoma humano;
• 2003 - Conclusão parcial da análise da
sequência do genoma humano;
• 2007 - Craig venter publica o
sequenciamento do genoma diplóide,
mostrando que a semelhança genética
entre indivíduos é 99,5% (e não 99,9% como
se previa no fim do PGH);
12. • 1995 - É obtida a primeira sequência completa de
DNA de um organismo de vida livre, a bactéria
Hemophilus influenzae;
• 2000 - No Brasil, pesquisadores paulistas
anunciam o seqüenciamento do genoma da
bactéria Xylella fastidiosa;
• 2005 - Publicação compara os genes sequenciados
do chimpanzé (Pan Troglodytes) com de humanos;
• 2008 - Genoma do milho (Zea mays) é
sequenciado através de um consórcio de
empresas;
Outros projetosOutros projetos
13. Outros projetos
• Comparativo de cromossomos de Homo sapiens com Pan trogodytes;
• Evidências mais consistentes sobre a evolução ;
14. • 2009 - Genoma de um Bovino (Bos
primerginus) é sequenciado;
• Fevereiro de 2010 - Genoma de um
Paleo-Esquimó é completamente
sequenciado através de amostras de
DNA de 4000 anos;
• Maio de 2010 - Projeto Genoma
Neanderthal (anunciado em 2006) é
publicado na revista"Science";
Outros projetos
15. Diversos outros organismos tiveram seu genoma sequenciado:
• Animais: Camundongo (Mus musculus), Rato marrom (Rattus norvegicus),
Macaco Rhesus (Macaca mulatta), Galinha doméstica (Gallus gallus),
Wallaby (Macropus eugenii), Gato doméstico (Felis silvestris), Cão doméstico
(Canis lupus), Mosca Drosophila (Drosophila melanogaster), entre outros;
Outros projetos
16. Monumento russo em homenagem aos ratos sacrificados para
pesquisas de sequenciamento genético.
17. • Plantas: Arabdopsis thaliana, Arroz (Oryza sativa), Trigo (Triticum
aestivum), Tomate (Solanum lycopersicum), Uva (Vitis vinifera);
• Fungos: Levedura do pão e cerveja (Saccharomyces cerevisae), Neurospora
crassa;
Outros projetos
18. • A bactéria Escherichia coli;
• O vírus responsável pela SARS ;
• Grande importância econômica está altamente relacionado ao interesse
científico!
Outros projetos
19. Tecnologias atuais
• 2012 – Dez anos do sequenciamento do genoma humano;
• Novas tecnologias aproximam cada vez mais a genômica da aplicação clínica;
• Alto uso das tecnologias de sequenciamento e análise melhoram a qualidade e
diminuem os custos;
20. • Discussões sobre a ética do sequenciamento gênico:
Doenças ainda não tratáveis que podem ser descobertas, causando pânico ou
depressão;
• Descoberta de doenças hereditárias, desestimulando pessoas a terem filhos;
E afinal, a ignorância é uma benção?
Problemas enfrentados
21. Bibliogafia
• Victor K. McElheny (2010). Drawing the Map of Life: Inside the Human Genome
Project. Basic Books. ISBN 978-0-465-03260-0. 361 paginas.
• Collins F (2006). The Language of God: A Scientist Presents Evidence for
Belief. Free Press. ISBN 0-7432-8639-1. OCLC 65978711
• Venter, J. Craig (October 18, 2007). A Life Decoded: My Genome: My Life. New
York, New York: Viking Adult. ISBN 0-670-06358-4. OCLC 165048736
• Genetics Home Reference (2013). "What were some of the ethical, legal, and
social implications addressed by the Human Genome Project? -
http://ghr.nlm.nih.gov/handbook/hgp/elsi
• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject
• http://genomesonline.org/cgi-bin/GOLD/index.cgi