Biologia Molecular 2017 - SBEMRJ · Mutações em genes que codificam proteínas estruturais enzimas proteínas que regulam o crescimento celular •Herança Multifatorial mais de

BIOLOGIA MOLECULAR EM ENDOCRINOLOGIA

Curso de Atualização em Endocrinologia

2017

Denise Pires de CarvalhoInstituto de Biofísica Carlos Chagas Filho / UFRJ

Sequência de Nucleotídeos

Sequência de Nucleotídeos

Sequência de Aminoácidos

DNA

PROTEÍNA

RNA

Purinas Pirimidinas

DNA – ÁCIDO DESOXIRIBONUCLÉICO

PROTEÍNA

DNA

TRANSCRIÇÃO – A SÍNTESE DE RNA

EXON INTRON

TRADUÇÃO –A síntese de Proteínas

Sequência de Nucleotídeos

Sequência de Nucleotídeos

Sequência de Aminoácidos

DNA

PROTEÍNA

RNA

GENÔMICA

PROTEÔMICA

TRANSCRIPTÔMICA

BASES MOLECULARES DE DOENÇAS GENÉTICAS

• Mutações - alterações permanentes no DNA

BASES MOLECULARES DE DOENÇASCOM ALTERAÇÕES GENÔMICAS

Mutações - silentes, com ganho ou perda de função

4 genômicas - monossomias, trissomias

4 cromossômicas - rearranjos

4 gênicas - inserções, deleções, mudanças de bases

BASES MOLECULARES DE DOENÇAS

Mutações -

4 genômicas - monossomias, trissomias

4 cromossômicas - rearranjos

4 gênicas - inserções, deleções, mudanças de bases

Translocação

Deleção

Inversão

Amplificação

Alterações Cromossômicas

BASES MOLECULARES DE DOENÇAS

Mutações -

4 genômicas - monossomias, trissomias

4 cromossômicas - rearranjos

4 gênicas - inserções, deleções, mudanças de bases

Mutação missense

Alterações Gênicas

Thr Ile Arg[ A C C ] [A T T] [A G G]

[ A C C ] [G T T] [A G G]Thr Val Arg

Mutação nonsense

Alterações Gênicas

Thr Gln Arg[ A C C ] [C A G] [A G G]

[ A C C ] [U A G] [A G G]Thr STOP

... Leu - Val - Val - Thr - Pro ...… CTC GTG GTG ACC CCT T …

… CTC GTG GT _ ACC CCT T …

... Leu - Val - Val - Pro - Leu ...

Frameshift

Alterações GênicasDeleção de bases

... Arg - Ile - Ser - Tyr - Gly ...… CGT ATA TCC TAT GCC …

… CGT ATA TCT ATC CTA TGC …

... Arg - Ile - Ser - Ile - Leu ...

Frameshift

Alterações GênicasInserção de bases

BASES MOLECULARES

• Herança Mendeliana

Mutações em genes que codificam

proteínas estruturais

enzimas

proteínas que regulam o crescimento celular

• Herança Multifatorial

mais de um gene mutado envolvido

fatores ambientais

BASES MOLECULARES DE DOENÇAS GENÉTICAS

• Mutações - alterações permanentes no DNA

Céls germinativas

Céls somáticas

CélsGerminativas

Zigoto

Céls Somáticas

Mutação

Mutações germinativas Mutações somáticas

Alterações Cromossômicas

Fenótipo Normal Perda de heterozigose

Fenótipo alterado

CélsGerminativas

Zigoto

Céls Somáticas

Mutação

Mutações germinativas

Mutações somáticas

BASES MOLECULARES

• Fatores Epigenéticos

Definição – mudança no genoma, herdada, que não

envolve mudança no DNA.

Mecanismos de “imprinting” genético:

Metilação de citosinas (CpG) – origem parental específica e

tecido específica. Define silenciamento gênico.

PERDA DE IMPRINTING (LOI) X PERDA DE HETEROZIGOSE (LOH)

Alterações Cromossômicas

Fenótipo Normal Perda de heterozigose

Fenótipo alterado

Alterações Cromossômicas

Fenótipo Normal Perda de IMPRINTING

Fenótipo alterado

Imprinting normal

Gene de supressão tumoral – inativação de cópia normal

Oncogene – ativação de cópia normalmente silenciosa

BASES MOLECULARES

• Outros mecanismos – acetilação/desacetilação de histonas

Co-repressores

DNA

Transcrição

HISTONA ACETIL TRANSFERASE

HISTONA DESACETILASE

Silenciamento através demicro RNAs

Diferenciam tumor benigno e maligno ?Diagnóstico no sangue ?

BASES MOLECULARES

-Modificações nos produtos gênicos

Ganho ou perda de função

Superexpressão ou silenciamento

BASES MOLECULARES

• Herança Mendeliana

Mutações em genes que codificam

proteínas estruturais

enzimas

proteínas que regulam o crescimento celular

• Herança Multifatorial

mais de um gene mutado envolvido

fatores ambientais

CONTROLE DO CICLO CELULAR

- TUMORIGÊNESE -

Go

G1

MG2

S

Rb * Rb- P

FATORES DE CRESCIMENTO(EGF, PDGF, ...)

Ciclinas* / CDKs *Ativam

INIBIDORES DE CRESCIMENTO(p53, TGF b, ...)

Inibidores de CDK e.g. p16, p 27 *

Inativam

Estimulam

Lesão no DNA

Mutações no Genoma

Ativação de crescimento (oncogenes)

Alterações de genes queregulam a apoptose

Inativação de genes desupressão tumoral

Expressão de produtos gênicos alterados e perda de produtos de genes reguladores

Neoplasia Maligna

Falência no reparo das lesões

Expansão Clonal

Mutações adicionais (progressão)

Heterogeneidade

CARCINOMA PAPILÍFERO – RAS, RET/PTC, BRAF

Fagin, J. A. J Endocrinol 2004; 183:249-256

BRAF V600Ers113488022SN change: thymine (T) to adenine (A)

at position 1799 of the messenger RNA

substitution of a valine (V) to a glutamic acid (E) (Val600Glu)

TSHR /Gsa Nódulos Hiperf. cAMP

ras Carcinomas Papil e Folic

Ret/PTC

Braf

trk

met

PKC , ?? Carcinomas Foliculares

Pax 8-PPAR g

Via Tirosina CinaseCarcinomas Papilíferos

Coelho e cols., 2007

NOVAS DROGAS –TERAPIA DIRECIONADA (alvos moleculares)

(the SELECT trial, 2015)

10.8 mo5.8 mo

Sorafenib

Coelho e cols., 2007

NOVAS DROGAS –TERAPIA DIRECIONADA (inibidores multiquinase)

Sorafenib

Lenvatinib

Sorafenib eLenvatinib

PDGFR alfa e beta

MUTAÇÃOBRAFV600E

NOVO NICHO TECIDUAL

CARCINOMA AVANÇADO = EVENTOS MOLECULARES TARDIOSHETEROGENEIDADE

Pengfei et al. JBC 2012

MUTAÇÃOBRAFV600E

MEN1Aconselhamento

Conduta

OBRIGADA