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Biologia Genômica
2º Semestre, 2017
Recombinação Homóloga e Sítio-Específica
Prof. Marcos Túlio
[email protected]
Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal
Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas de S.J.R.P.
Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”
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Aula Passada - Reparo de DNA
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Recombinação para Reparo
Double-Strand
DNA Breaks
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Recombinação
Homóloga
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Recombinação
Homóloga
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Recombinação
Homóloga
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Recombinação Homóloga - Reparo
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Sistema RecBCD de E. coli
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Sistema RecBCD de E. coli
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Invasão de ssDNA - RecA de E. coli
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Invasão de ssDNA - RecA de E. coli
Yu et al., 2001. PNAS 98:8419–24
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Invasão de ssDNA - RecA de E. coli
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Invasão de ssDNA
- RecA de E. coli
Page 18
Migração de ssDNA - RuvAB de E. coli
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Migração de ssDNA - RuvAB de E. coli
https://www.sheffield.ac.uk/mbb/ruva/ruva-040
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Resolução - RuvC de E. coli
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Recombinação
Meiótica
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Recombinação
Meiótica
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Troca de Sexo? Só levedura mesmo...
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Troca de Sexo? Só levedura mesmo...
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Recombinação Homóloga - Resumo
Rad54, Rad5, BLM, WRN,
RECQ1, RECQ5, FANCM, etc. RecG
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Embaralhando o Genoma...
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Recombinação Sítio-Específica
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Recombinação Sítio-
Específica
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Serina e Tirosina Recombinases
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Integrase do Bacteriófago Lambda
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Hin
Recombinase
de Salmonella
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XerCD Recombinase de E. coli
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XerCD Recombinase de E. coli
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XerCD Recombinase de E. coli
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Retrotransposons/
Retrovirus
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Retrotransposons/Retrovirus
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Recombinação/
Reparo e Evolução
de Genomas
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Mecanismos de duplicação gênica
Brown, 2002. Genomes, 2nd ed.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21112/
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Brown, 2002. Genomes, 2nd ed.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21112/
Mecanismos de duplicação gênica
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8.8 Morphological Complexity Evolves by Adding New Gene Functions
FIGURE 17: Common eukaryotic proteins are
concerned with essential cellular functions
FIGURE 18: Increasing complexity in eukaryotes is accompanied by
accumulation of new proteins for transmembrane and extracellular functions
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Famílias de Genes/Proteínas
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8.10 Globin Clusters Arise by Duplication
and Divergence
FIGURE 20: Each of the alpha-like and beta-like globin gene families is organized
into a single cluster that includes functional genes and pseudogenes (psi)
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8.10 Globin Clusters Arise by Duplication and Divergence
FIGURE 21: Different
hemoglobin genes are
expressed during
embryonic, fetal, and
adult periods of
human development
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8.10 Globin Clusters Arise by Duplication
and Divergence
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8.10 Globin Clusters Arise by Duplication and Divergence
FIGURE 22: Seven mouse genes include two early embryonic genes, one
late embryonic gene, two adult genes, and two pseudogenes
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8.11 Pseudogenes Are Nonfunctional
Gene Copies
• Some pseudogenes may gain functions different from
those of their parent genes, such as regulation of gene
expression, and take on different names.
FIGURE 23: Many
changes have
occurred in a beta-
globin gene since it
became a
pseudogene
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FIGURE 24: Most human RP pseudogenes are of recent origin; many are
shared with the chimpanzee but absent from rodents
Adapted from S. Balasubramanian, et al., Genome Biol. 20 (2009): R2.
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Genes Homeobox
Brown, 2002. Genomes, 2nd ed.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21112/
Page 52
Exon/Domain Shuffling
Brown, 2002. Genomes, 2nd ed.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21112/
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Exon Shuffling
Brown, 2002. Genomes, 2nd ed.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21112/
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Exon/Domain Shuffling
Brown, 2002. Genomes, 2nd ed.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21112/
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Brown, 2002. Genomes, 2nd ed.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK2
1112/
Duplicação de genomas inteiros
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Genoma de Plantas = Bagunça!
http://chibba.agtec.uga.edu/duplication/
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FIGURE 13: DNA content of the haploid genome increases with morphological
complexity of lower eukaryotes, but varies among higher eukaryotes
Genoma de Plantas = Bagunça!
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Hipótese 2R de duplicação do genoma de
vertebrados
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Da mitocôndria para o núcleo: NUMTs
Bhazkani-Covo et al., 2010. Molecular
Poltergeists: Mitochondrial DNA
Copies (numts) in Sequenced Nuclear
Genomes. PLoS Genetics, e:1000834.
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Do cloroplasto para
o núcleo, eu até
entendo, mas do
cloroplasto de uma
alga para o núcleo
de um animal…
Rumpho et al., 2011. J Exp Biol, 214:
3003-11.
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Evolução de Blocos de Genes:
Inversões Cromossômicas
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Evolução de Blocos de
Genes:
Inversões Cromossômicas
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Evolução de Blocos de Genes:
Inversões Cromossômicas
Ananina et al., 2004. GMB, 27:61-69.