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Ciências Ômicas • Etimologicamente, ômica "Omics" significa o estudo global de algo. Assim, a genômica- é de todos os genes, a proteômica- de todas as proteinas, a > transcriptômica- de todos os transcriptos (DNA-RNA), e a metabolômica - do perfil metabólico de uma dada célula, tecido, fluido, orgão, organismo num dado instante. De uma certa forma representa a bioquímica pós-genômica.
Etapas de Estudo • Cada uma das etapas do processo de "fabricação" de proteínas tem sido, nas últimas décadas, foco preferencial de áreas científicas mais ou menos determinadas. • Assim, a GENÔMICA seria a disciplina responsável pela decodificação das informações genéticas contidas no DNA.
Etapas de Estudo • A TRANSCRIPTÔMICA abordaria a transcrição e transporte desses dados pelo RNA
Transcriptômica • Changes in gene expression in skeletal muscle in response to fat overfeeding in lean men.Obesity (Silver Spring). 2007 Nov;15(11):2583-94. • Uso da transcriptômica como ferramenta para monitorar a resposta a dieta.
Genes indicados nos boxes brancos expressam menos e os indicados nos boxes escuros expressam mais, em pessoas submetidas a uma dieta rica em gordura por 28 dias.
Silenciando Genes • Zeisel SH.Nutrigenomics and metabolomics will change clinical nutrition and public health practice: insights from studies on dietary requirements for choline.Am J Clin Nutr. 2007 Sep;86(3):542-8.
DNA methylation can silence gene expression. Methylation of cytosine.
Etapas de Estudo • A PROTEÔMICA faria um mapeamento das proteínas existentes em cada organismo
No laboratório • Eletroforese 2D • Método para separação e visualização de proteínas • Separação por carga e massa • Espectometria de Massa • Análise de alta confiabilidade e identificação de proteínas. • Fragmentação de proteínas • Análise de peptídeos
Etapas de Estudo • A METABOLÔMICA mostra os efeitos metabólicos em cada organismo.
Tratamento com Vit C. Mutação no gene PMP22 e neuropatia periférica
Nos alimentos Plant metabolomics and its potential application for human nutrition.Physiol Plant. 2008 Feb;132(2):162-75.
NUTRIGENÔMICA • Nutrigenômica é um ramo onde a tecnologia genômica é usada, junto com técnicas nutricionais e bioquímicas, para determinar os mecanismos pelos quais os alimentos e seus compostos individuais modulam processos que ocorrem nos tecidos do corpo humano
NUTRIGENÔMICA • Tecnologia genômica: poderá demonstrar alterações das proteínas (proteômica) e do metabolismo (metabolômica); • Teria-se um nutrigenomograma: perfil metabólico de cada indivíduo. APLICAÇÃO DA NUTRIGENÔMICA
NUTRIGENÔMICA • Nutrigenômica + transgênicos: grandes perspectivas de determinar as necessidades de nutrientes de cada pessoa, suprindo-as; • Prevenção do efeito de alguns polimorfismos genéticos relacionados à nutrição
NUTRIGENÔMICA • Percebe-se assim que as ciências nutricionais aproximam-se da genética no sentido de trabalharem juntas no avanço da aplicação da tecnologia gênica na produção de alimentos geneticamente modificados
Futuro =Comparar o padrão genético e nutricional do indivíduo a partir do seu nascimento; • Analisar deficiências nutricionais que influenciarão na prevenção e no tratamento de doenças = propiciar maior longevidade do ser humano, reduzindo o uso de medicamentos
Ingestão de Gordura • Ordovas JM (2002): Dietary fat intake determines the effect of a common polymorphism in the hepatic lipase gene promoter on high-density lipoprotein metabolism: evidence of a strong dose effect in this gene-nutrient interaction in the Framingham Study. Circulation 106, 2315–2321.
Polimorfismo –Definição • Ocorrência em uma mesma população e ao mesmo tempo de 2 ou mais formas distintas de um gene, sendo que o alelo mais freqüente não tenha freqüência maior que 99%. • Um sistema polimórfico tem pelo menos ~2% de heterozigotos.
Polimorfismo de nucleotídeo único (SNP) • Tipo de marcador molecular capaz de diferenciar indivíduos por meio de variações em apenas um nucleotídeo de seqüências de DNA que codificam (ou não) genes.
Polimorfismo de nucleotídeo único (SNP) • Os SNPs mais comuns, encontrados em diferentes espécies, são os de transição (em que uma base púrica é substituída por outra púrica) e de transversão (em que uma base púrica é substituída por uma pirimídica, ou vice-versa).
Pode ser a troca CG x GT ou o mais comum CC x CG x GG Polimorfismo não é MUTAÇÃO Mais de 100 doenças foram associadas aos polimorfismos
SNP x Colesterol • Kathiresan S et al. Polymorphisms associated with cholesterol and risk of cardiovascular events.N Engl J Med. 2008 Mar 20;358(12):1240-9.
SNP x Obesidade • Yanagica et al. Association of single-nucleotide polymorphisms in MTMR9 gene with obesity.Hum Mol Genet. 2007 Dec 15;16(24):3017-26. • Identificou uma associação entre o fenótipo de obesidade (IMC > 30 kg/m2) e umSNP (rs2293855) localizado no cromossomo 9 (MTMR9 gene), no segmento 8p23–p22.
Efeito do Jejum (A) ou da dieta rica em gordura (B) na expressão de MTMR9, NPY, AGRP e POMC. MTMR9 foi o único associado a obesidade.
SNP x Obesidade • Hinney A et al. Genome Wide Association (GWA) Study for Early Onset Extreme Obesity Supports the Role of Fat Mass and Obesity Associated Gene (FTO) Variants. • PLoS ONE. 2007 Dec 26;2(12):e1361.
SNP x obesidade • GWA (Genome-Wide Human SNP Array 5.0) analisou 440,794 SNPs para verificar seus efeitos na obesidade extrema, comparando 487 obesos e 447 pessoas normais. • Foram identificados 15 SNPs mas somente o FTO (fat mass and obesity associated gene) mostrou correlação.
2 SNP x Obesidade • Chu et al, Association of morbid obesity with FTO and INSIG2 allelic variants.Arch Surg. 2008 Mar;143(3):235-40 • Obesos que foram selecionados para Cirurgia Bariátrica, dois genes FTO e INSG2 (gene que regula a insulina).
Parece que o tal FTO.... • Peeters A, Variants in the FTO gene are associated with common obesity in the Belgian population.Mol Genet Metab. 2008 Apr;93(4):481-4.
Foram encontradas associações entre o FTO com o peso (p = 0.017), IMC (p = 0.003), Massa gorda (p = 0.013).
SNP x Obesidade • Price RA, Li WD, Zhao H.FTO gene SNPs associated with extreme obesity in cases, controls and extremely discordant sister pairs. • BMC Med Genet. 2008 Jan 24;9:4.
FTO novamente • FTO é um gene localizado na região cromossômica 16q12.2. Recentemente vários estudos tem encontrado associação entre os seus polimorfismos (SNPs) com o IMC e a obesidade, especialmente os: rs1421085, rs17817449, and rs9939609.
Dentro da família • Foi detectada uma associação significante entre a obesidade (IMC > 40) com alelos dos 3 SNPs mas a associação mais forte foi com o rs1421085 • Um subgrupo de 99 casos entre irmãs extremamente discordantes (IMC <25 x IMC > 40 kg/m2) mostrou associação com o rs17817449