Disciplina - detalhe

LGN5808 - Genética Fisiológica


Carga Horária

Teórica
por semana
Prática
por semana
Créditos
Duração
Total
4
0
8
15 semanas
120 horas

Docentes responsáveis
Carlos Alberto Labate

Objetivo
O curso tem por objetivo discutir com os alunos os vários temas relacionados aos mecanismos de regulação da expressão gênica em plantas, animais e microrganismos. A disciplina apresenta as várias metodologias ômicas disponíveis atualmente, como transcriptômica, proteômica, metabolômica, lipidômica, entre outras, que possibilitam o estudo da biologia dos organismos de uma forma holística, integrada, buscando entender o que determina o fenótipo de um indivíduo. Na disciplina são discutidos o papel de fatores de transcrição na regulação da expressão gênica, mecanismos de splicing que possibilitam a ampliação da variabilidade genética, e por consequência do proteoma de um determinado genótipo. O papel dos RNAs não codificadores e micro-RNAs na regulação da expressão gênica também é discutido. Também são apresentadas as metodologias de integração de dados de genômica, proteômica e metabolômica, aplicadas ao estudo de sistemas biológicos de forma holística e integrada. Os princípios da Biologia de Sistemas são apresentados, métodos de bioinformática para o estudo da integração de dados ômicos. O efeito dos fatores ambientais contribuindo para alteração do padrão de expressão gênica também são discutidos, bem como tópicos sobre mecanismos de repáro do DNA, interações núcleo-organelas do ponto de vista da coordenação da expressão gênica. A disciplina compreende a leitura de textos recentes sobre os vários assuntos apresentados acima.

Conteúdo
1. Regulação da transcrição em procariotos e eucariotos; maquinaria de transcrição; fatores de transcrição; a molécula do RNA mensageiro; RNA transportador; Ribossomas. 2. Regulação da tradução em procariotos e eucariotos; splicing do RNA mensageiro; Splicing alternativo do RNA mensageiro; Poliadenilação do RNAm e regulação da expressão gênica; diversidade do proteoma celular. 3 Regulação pós-transcrição por MicroRNAs. 4 Regulação pós-tradução, fosforilação, glicosilação, metilação e acetilação de proteínas. 4 Genômica Funcional; transcritômica, proteômica, metabolômica e fenômica; metodologias aplicadas ao estudo de genômica funcional. 5. Bioinformática aplicada a Genômica Funcional e Biologia de Sistemas. 6 Metodologias aplicadas aos estudos de transcritômica (RNAseq); proteômica (LC-MS/MS); Metabolômica (GC-MS; LC-MS/MS; Bancos de dados de metabólitos). 7 Transdução de sinais em plantas e regulação da expressão gênica em resposta a estresses bióticos e abióticos. 8 Mecanismos de reparo do DNA e estabilidade celular, regulação da expressão gênica e ciclo celular. 9 O ciclo circadiano e regulação gênica de processos metabólicos primários. 10 Interações Núcleo-organelas e coordenação do funcionamento celular. 11 Integração de dados ômicos (transcriptômica, proteômica e metabolômica), correlação canônica e construção de redes de transcritos, proteínas e metabólitoa. 12 Bioinformática aplicada à Biologia de Sistemas.

Bibliografia
Albert-László Barabási (2016) Network Science, Cambridge University Press, 452p
Florent D. Lavergne et al. (2020) Differential Stem Proteomics and Metabolomics Profiles for Four Wheat Cultivars in Response to the Insect Pest Wheat Stem Sawfly. J. Proteome Research, 19, 1037-1051
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Zhangpei Zhu et al. (2019) An auxiliary matrix for routine analysis of small molecules and
biological macromolecules using matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 411, 1041–1052
Glykeria Mermigka et al. (2019) Plant and Animal Innate Immunity Complexes: Fighting Different Enemies with Similar Weapons, Trends in Plant Science, https://doi.org/10.1016/j.tplants.2019.09.008
Eva K. F. Chan et al. (2011) Combining Genome-Wide Association Mapping and Transcriptional Networks to Identify Novel Genes Controlling Glucosinolates in Arabidopsis thaliana, PloSBiology, August 2011, Vol.9 Issue 8 e-1001125
Andrew V. Anzalone et al., (2019) Search-and-replace genome editing without double-strand breaks or donor DNA, https://doi.org/10.1038/s41586-019-1711-4
Albert-László Barabási e Zoltán N. Oltvai (2004) Network biology:understanding the cell`s functional organization, Nature Reviews Genetics, Vol.5, Feb 101- 113
Jérémy Lavarenne et al., (2018) The Spring of Systems Biology-Driven Breeding, Trends in Plant Science, https://doi.org/10.1016/j.tplants.2018.04.005
Samik Ghosh et al. (2011) Software for systems biology: from tools to integrated platforms, Nature Reviews Genetics, Vol.12, 821-832