RCG1002 - Genética - Fisioterapia e Terapia Ocupacional - 2024

O RNA guia (RNAg) é uma molécula de RNA que atua como um guia para direcionar a proteína Cas9 em sistemas de edição genética, como a CRISPR-Cas9. O RNA guia contém uma sequência complementar ao DNA alvo que se deseja modificar, permitindo que a proteína Cas9 reconheça e corte o local específico no genoma, modificando o material genetico. Assim, o RNA guia desempenha um papel fundamental na precisão e eficácia da edição genética.

Referências:

- Jinek M, et al. A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity. Science. 2012;337(6096):816-21.

- Doudna JA, Charpentier E. The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9. Science. 2014;346(6213):1258096.

Referência da imagem:

- CRISPR–Cas9 Structures and Mechanisms - https://doi.org/10.1146/annurev-biophys-062215-010822

O RNA mensageiro (mRNA) é uma molécula de RNA que atua como um intermediário na síntese de proteínas, transportando as informações genéticas do DNA para os ribossomos, onde ocorre a tradução em proteínas específicas. Sua estrutura é composta por uma sequência de nucleotídeos que corresponde a um gene específico. O mRNA desempenha um papel fundamental na expressão gênica e na regulação da síntese proteica nas células.

Referências:

- Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 4th edition. New York: Garland Science; 2002. Section 6.3, Messenger RNA Carries Information from DNA to the Ribosome.

- Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. Molecular Cell Biology. 4th edition. New York: W. H. Freeman; 2000. Section 7.2, Transcription Produces RNA Molecules from Gene Sequences.

Referência da imagem:

- Livro: Thompson e Thompson 2016 - Capítulo 3: "O Genôma Humano: Estrutura e Função Gênicas"

O RNA não codificante (ncRNA) refere-se a uma classe de moléculas de RNA que não são traduzidas em proteínas, mas são importantes unidades funcionais para a célula, desempenhando funções regulatórias e estruturais essenciais para a expressão gênica e processos celulares. Entre essas moléculas estão o microRNA (miRNA), RNA transportador (RNAt), e RNA ribossômico (RNAr), por exemplo.

Referências:

- Esteller M. Non-coding RNAs in human disease. Nat Rev Genet. 2011;12(12):861-874.

- Ransohoff JD, Wei Y, Khavari PA. The functions and unique features of long intergenic non-coding RNA. Nat Rev Mol Cell Biol. 2018;19(3):143-157.

- Anastasiadou E, Jacob LS, Slack FJ. Non-coding RNA networks in cancer. Nat Rev Cancer. 2018;18(1):5-18.

- Thompson e Thompson 2016 - Capítulo 3: " O Genôma Humano: Estrutura e Função Gênicas" 

Referência da imagem:

- https://www.redalyc.org/pdf/636/63612713006.pdf

A RNA polimerase é uma enzima responsável pela síntese de RNA a partir de um molde de DNA, desempenhando um papel fundamental na transcrição genética. Existem vários tipos de RNA polimerase em células eucarióticas, sendo a RNA polimerase II a principal envolvida na transcrição de genes codificadores de proteínas. Essa enzima reconhece regiões específicas do DNA chamadas e inicia a síntese de RNA complementar a partir de um molde de DNA.

Referências:

- Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 4th edition. New York: Garland Science; 2002. Section 6.3, RNA Polymerase and the Transcription of RNA.

- Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. Molecular Cell Biology. 4th edition. New York: W. H. Freeman; 2000. Section 7.5, RNA Polymerase II Transcribes Protein-Encoding Genes.

Referência da imagem:

- Structure and Mechanism of the RNA polymerase II transcription machinery - https://www.nature.com/articles/nsmb763

O transcrito de RNA primário do gene β-globina contém dois íntrons que precisam ser removidos, resultando em um mRNA maduro composto pelos éxons remanescentes. Esse processo é minucioso e altamente eficiente. No entanto, para a maioria dos genes, o transcrito primário pode seguir múltiplas vias alternativas de splicing, o que leva à síntese de vários mRNAs relacionados, mas distintos. Cada um desses mRNAs pode ser traduzido subsequentemente para gerar diferentes produtos proteicos.

Referência Bibliográfica: Capítulo 3 – O Genoma Humano: Estrutura e Função Gênica – Genética Médica Thompson Thompson.

São cromossomos com o centrômero deslocado do centro e braços com tamanhos claramente diferentes. Esses cromossomos podem ser o 2, 4, 5, 6-12, X, 17 e 18.

Referência Bibliográfica: Capítulo 5 - Princípios da citogenética clínica e da análise genômica - Genética Médica Thompson Thompson. 

São mutações de substituição também chamadas de mutações pontuais. Durante a replicação do DNA pode ocorrer a substituição de apenas um nucleotídeo por outro. O mais comum é a troca de uma purina (A - G) por outra na ligação (A - T).

A substituição de bases pode ser classificada em quatro tipos: 

Silenciosas, sem sentido (nonsense), com sentido (missense) e deleção ou inserção. As silenciosas não alteram qual aminoácido será formado e não terá alteração na proteína. As sem sentido (nonsense) ocorrem quando a troca de nucleotídeos leva a formação de um códon (sequência de três nucleotídeos) de término, criando assim uma proteína mais curta, com ou sem função.  As com sentido (missense) levam a formação de um aminoácido diferente na proteína, que continua sendo funcional. As deleções ou inserções são a remoção ou adição de um ou mais nucleotídeos da sequência de DNA. Essas mutações geralmente modificam o quadro de leitura do mRNA do gene, resultando na tradução de uma proteína truncada.

Referência Bibliográfica:

WILLIAM S. KLUG, MICHAEL R. CUMMINGS, CHARLOTTE A. SPENCER e MICHAEL A. PALLADINO. Conceitos de Genética. 9ª EDIÇÃO. Editora: Artmed®.

WATSON J.D. RICHARD M. MYERS. CAUDY AMY A. WITKOWSKI, JAN A. DNA Recombinante - Genes e Genomas. 3ª EDIÇÃO. Editora: Artmed®.

São genes condutores - aqueles com efeitos específicos sobre a proliferação celular. Pode ser adicionalmente subdivididos em duas categorias funcionais, dependendo de como os casos sofram mutações, eles dirigem a oncogêse.  

A primeira categoria inclui os proto-oncogenes. Esses são genes normais que, quando sofrem mutação por muitos caminhos específicos tornam-se genes condutores através de alterações que conduzem a níveis excessivos de atividades.

A segunda categoria inclui os genes de supressores de tumor, são genes fundamental na regulação do ciclo celular. Mutações nele causa perda de expressão de proteínas necessárias para o controle do ciclo celular. Dessa maneira, a perda de função de genes supressores de tumor requer tipicamente mutações de ambos os alelos. Os mecanismos de perda de função podem variar desde mutações de sentido trocado (missense), sem sentido trocado (nonsense), ou de mudança da matriz de leitura (frameshift), até deleções gênicas ou perda de uma parte ou mesmo de um cromossomo inteiro.

Referência Bibliográfica: 

Genética do Câncer - Genética Médica Thompson Thompson.