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ELEMENTOS TRANSPONÍVEIS  O EXPERIMENTO DE BARBARA MCCLINTOCK - Ela concluiu que no milho a quebra do cromossomo 9 era devido a 2 fatores genéticos: o fator Ds 9 (dissociação) que estava localizado no local da quebra e um outro não ligado mas que era necessário para ativar a quebra, o fator Ac (ativador) Quando Ds estava perto do centrômero, ele promovia a quebra do cromossomo, o que gerava um grão sem cor, murcho e não brilhante; - Quando Ds se movia para o gene C (relacionado a cor do milho), ele impedia a expressão de C e isso explicava o aparecimento de partes incolores nos grãos mas com manchas explicadas por um fenótipo instável onde em algumas células Ds migrava para longe de C o que gerava as manchas nos grãos;  ELEMENTOS AUTÔNOMOS E NÃO AUTÔNOMOS Elementos autônomos: não necessitam de outros elementos para a sua mobilidade. Ex.: Ac possui todas as proteínas para se mobilizar. Elementos não autônomos: precisam de outros elementos para se mover. Ex.: Ds vai utilizar das proteínas de Ac para poder se mobilizar. Elemento família é composto por um ou mais elementos autônomos e membros não autônomos que podem ser mobilizados.  ELEMENTOS DE TRANSPOSIÇÃO EM PROCARIOTOS Há dois tipos de elementos transponíveis em bactérias: o Elementos IS: sequencias curtas que conseguem mover-se sozinhos para novas posições mas não levam ouros genes além dos necessários para seu movimento. o Transposons: sequencias maiores que além de carregar os genes que precisam para seu movimento, carregam também outros genes.  Sequências bacterianas de inserção (IS) - Segmentos de DNA bacteriano que podem mover-se de uma posição para outra no mesmo cromossomo ou em cromossomo diferente. - Quando os IS aparecem no meio de genes, eles interrompem a sequência codificadora e inativam a expressão desse gene e também podem bloquear a expressão de outros genes no mesmo operon.  Estruturas dos elementos IS - Todos os elementos IS codificam uma proteína chamada transposase que é uma enzima necessária para o movimento dos elementos IS de um sítio no cromossomo para outro. - Todos os elementos IS começam e terminam com sequências curtas de repetições invertidas que são necessárias para a sua mobilidade;  Transposons Procarioticos - Os genes resistentes a drogas residem em um elemento genético móvel chamado Transposon (Tn). Existem dois tipos de transposons bacterianos: o Transposons compostos: contém vários genes entre dois elementos IS quase idênticos, orientados em direções opostas formando uma sequencia de repetição invertida (IR).

o Transposons simples: também são flanqueados por sequencias IR mas essas sequencias são curtas e não codificam a enzima transposase, que é necessária para a transposição. Eles codificam sua própria transposase na região entre as de sequencias de repetição invertida, além de levarem os genes bacterianos. Possuem também a resolvase. Transposons: contem genes adicionais que conferem novas funções a células bacterianas. Um transposon pode “pular” de um plasmídeo para outro plasmídeo ou de um plasmídeo para um cromossomo bacteriano. - Plasmídeos de multidrogarresistencia (MDR).  Mecanismos de transposição - Dependência da transposase  enzima que desempenha papel fundamental na excisão(saída) da localização atual e a inserção em uma nova localização. o Excisão da localização atual: Há dois mecanismos de transposição: 1. Replicativo  copia e cola 2. Conservativo (não replicativo)  Recorta e cola  Transposição replicativa: durante a transposição, o plasmídeo doador e receptor ficam temporariamente fundidos, formando um plasmídeo duplo - A formação desse intermediário é catalisada pela transposase codificada por Tn3 e coortes no filamento único nas duas extremidades de Tn3 e cortes desencontrados na sequencia alvo e une as extremidades livres formando um cointegrado. - O elemento transponível é duplicado no evento de fusão. - O cointegrado se resolve por um evento semelhante à recombinação, transformando o cointegrado em dois círculos menores deixando uma cópia do elemento transponível em cada plasmídeo. - Uma cópia permanece na localização original do elemento e outra é integrada em uma nova posição genômica.  Transposição conservativa: O DNA do elemento não é replicado e o elemento é perdido do sítio do cromossomo original. - Iniciada pela transposase codificada pelo elemento que faz cortes na extremidade do transposon - A transposase corta o elemento fora do sitio doador e em seguida faz um corte desencontrado no sítio alvo, onde se insere o elemento. o Inserção em uma nova localização: - A transposase faz cortes desencontrados no sítio alvo do DNA. - O elemento transponível insere-se entre as extremidades cortadas e a maquinaria de reparo do DNA hospedeiro preenche o espaço unifilamentar usando as bases das projeções como molde. - Há a presença de cinco pares de bases de tamanho, nos sítios das antigas projeções. Essas sequencias são chamadas de duplicação de sítio alvo.  Praticamente todos os elementos de transposição são flanqueados por uma duplicação de sítio alvo  Importante lembrar que os elementos de transposição tem repetições invertidas em suas extremidades e essas repetições são flanqueadas pela duplicação de sítio alvo que é uma repetição direta.

 ELEMENTOS DE TRANSPOSIÇÃO EM EUCARIOTOS - São divididos em duas classes: Retrotransposons e Transposons de DNA.  Classe 1: Retrotransposons  Replicativo - Se assemelham aos retrovirurs o

o

o

Retrotransposons: é replicativo e utiliza o Rna como intermediário. Transposons de DNA: Geralmente conservativo e não precisa de Rna como intermediário.

LTR: região codificadora central flanqueada por repetições terminais longas no mesmo sentido. -Gene gag  codifica uma proteína estrutural na capsula viral - Gene pol  codifica uma proteína transcriptase reversa/integrasse - Protease  separa as proteínas - Transcriptase reversa  sintetiza DNA a partir do RNA - RNAse H – RH  degrada o RNA e depois vem uma polimerase - Integrase INT  vai integrar o novo elemento copiado em um novo local -Uma transcriptase reversa codificada pelo gene pol usa o RNA como molde para produzir DNA bifilamentar. Depois o DNA recém sintetizado é transportado para o núcleo e inserido em algum ponto do genoma Não LTR ou Elementos Nucleares Intercalados Longos (LINE): movem – se através de uma molécula de RNA que é trancrita de maneira reversa em DNA. Não tem repetições invertidas nem diretas como partes integrantes em suas terminações. São distinguidos por ter uma cauda poli A acrescentada perto da extremidade 3’ do RNA do retropósons - ORF1  gene gag (poliproteinas)  cria um micro ambiente - ORF2  codifica uma proteína com atividades de endonuclease e rtrasncriptase reversa - Transcriptase reversa RT  sintetiza DNA a partir do RNA - Endonuclease EM  corta uma fita em qualquer região e insere uma molécula de RNA em uma molécula de DNA - A transposição requer a transcrição de um elemento completo em RNA e a transcrição reversa desse RNA em DNA. Estes dois processos ocorrem no núcleo. Mas antes da transcrição reversa, o RNA atravessa o citoplasma onde é traduzido em polipeptideos que aparentemente permanecem associados a ele quando volta ao núcleo - O polipeptideo codificado por ORF2 tem função de endonuclease que catalisa a clivagem de um filamento do duplex de DNA em um futuro sítio de inserção em um cromossomo. A atividade 3’ desse filamento de DNA clivado atua como iniciadora da síntese de DNA usando o RNA como molde e a atividade da transcriptase reversa do polipeptideo ORF2. - O DNA recém sintetizado é duplicado por síntese adcional de DNA e o produto bifilamentar é integrado no cromossomo. Elementos nucleares Intercalados Curtos (SINE): Não codifica proteínas. São elementos degenerados (não autônomos). É como se fosse um não LTR degenerad. A transposição só ocorre se tiver enzimas de outro. Dependem do LINE para se multiplicae e inserir no genoma.

 Classe 2: Transposons de DNA o TIRS: Regiões terminais invertidas - Recorta e cola. É igual às bactérias ° Como os TIRS aumentam o numero de cópias? - Transposição durante a divisão celular - Reparo de DNA o Sem TIRS

- Transpoe apenas uma fita  Replicativo  IMPORTANCIA GENETICA E EVOLUTIVA 1. Mutagenese intencional: pode inativar um gene 2. Recombinação ectropca (gerando deleção e duplicação): por ter genes repetitivos pode gerar crossing-over e fusionar cromossomos. 3. Termino prematuro da transcrição: o gene também deixa de ser funcional 4. Splacing alternativo: o transposon se insere em algum local durante o splicing e vai fazer com que exons sejam eliminados. 5. Efeito promotor: Se insere no local e promove transcrição podendo gerar uma proteína funcional ou não. Se não for funcional só vai ter gasto de energia. 6. Heterocromatização: extrema compactação dos genes que ele não é expresso. 7. Exaptação ou domesticação: Quando o elemento é domesticado para ter uma função positiva no organismo. Ex.: Função de telomerase (HeT-A, TART e TAHRE)  faz o papel da telomenrase em alguns besouros; mariposas Não temos muitas mutações por causa da regulação gênica. ° Doenças associados a elementos transponíveis: Câncer de mama, próstata, Hemofilia B, Leucemia...  ORIGEM E DISTRIBUIÇÃO DO ELEMENTOS TRANSPONIVEIS o Transferencia vertical: é passada de pai para filho o Transferencia horizontal: Um organismo passando parao outro. Pode ser passado por organismo totalmente diferentes. Ex: Conjugação em bactérias. Pode ser passado através dos vírus....