Objectivos

O objectivo essencial é adquirir capacidade na compreensão e utilização do conhecimento relativo aos aspectos estruturais e funcionais dos genomas eucarióticos, nomeadamente nos seguintes aspectos do programa:

Organização do DNA eucariotico. Classes de DNA: DNA repetitivo, famílias génicas, genes de cópia única, DNA transponível. Intrões e exões na estrutura dos genes. Estrutura dos cromossomas. Níveis de condensação da cromatina e expressão génica. Mecanismo da transcrição. A função das RNA polimerases e dos factores de transcrição. Promotores e "enhancers". Regulação da expressão génica ao nível da transcrição. Processamento do RNA. Remoção dos Intrões ("Splicing"). Estrutura e função do spliceossoma. "Splicing" alternativo. Edição do RNA. Tradução. Códigos genéticos nucleares, mitocondriais e cloroplastidiais. A estrutura "Cap" e a iniciação da tradução. Alongamento e terminação da tradução. Frequência relativa de codões. Estabilidade diferencial do mRNA. Regulação ao nível da trandução. Rearranjos génicos controlados e expressão génica.

Organização do genoma eucariótico. Origem da célula eucariótica. Caracterização dos componentes do genoma eucariótico: DNA repetido, classes de transposões, famílias génicas, genes em cópia única. Intrões e exões. Evolução de famílias génicas. Polimorfismos genéticos. Empacotamento do DNA no cromossoma. Papel das histonas e outras proteínas na estrutura cromossómica. Grau de condensação cromossómica Eucromatina e heterocromatina. Modificações na estrutura da cromatina e a regulação da expressão génica. Função da metilação do DNA. Replicação do DNA e do cromossoma.

Transcrição. Características dos promotores e outras sequências regulatórias. RNA polimerases. Modalidades estruturais de interacção proteína-DNA, representadas nos factores de transcrição. Regulação da transcrição: locais alternativos de início da transcrição e mecanismos activadores ou repressores da trancrição. Análise do transcritoma em diferentes organismos eucarióticos.

Modificações pós-transcrição do RNA. Processamento dos rRNAs e dos tRNAs. RNA catalítico. Processamento dos mRNAs: estrutura CAP, adição de Poli-A e remoção dos intrões. Estrutura do “spliceossoma” e função dos seus constituintes proteicos e dos snRNAs. Processamento alternativo de mRNAs. Mecanismos de edição do mRNA .

Aspectos distintivos de cada fase da tradução nos eucariotas. Código genético e respectivas variações em sistemas mitocondriais, cloroplastidiais e nucleares. Regulação da iniciação da tradução. Regulação génica por meio da estabilidade diferencial do mRNA. Papel da frequência relativa de codões.

Expressão génica e rearranjos genómicos. Deleção e amplificação génica mutacional e controlada. Conversão génica controlada: alteração dos tipos conjugantes em Saccharomyces cerevisiae , alteração da proteína VSG em Trypanosoma brucei . Tipos de recombinação somática envolvidos na síntese e diversidade dos anticorpos produzidos nos linfócitos B e das proteínas receptoras nos linfócitos T dos vertebrados.

As aulas práticas ocupam-se de alguns exemplos relevantes para experimentação e demonstração, que envolvem análise genética, transformação eucariótica e realização e interpretação de hibridações de DNA.

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2002) “Molecular Biology of the Cell” 4thEd. Garland Publishing. Inc.

Brown, T.A. (2002) “Genomes”. 2nd ed. BIOS Scientific Publishers.

Latchman, D. (1998) "Gene regulation. A eukaryotic perspective". 3 rd edition. Chapman and Hall.

Lewin, B. (2004) "Genes VIII". Osford University Press.

Lodish, H.; Baltimore, D.; Berk, A.; Zipurski, S.L.; Matsudaira, P.; Darnell, J. (2004) "Molecular Cell Biology". 4 th edition. Scientific American Books.

Exame teórico-prático - 80%
Seminário - 20%