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Genómica

Genómica. Licenciatura em Ciências Biomédicas Departamento de Ciências da Saúde, UCP Maio2013. Sumário. Metagenómica – o que é? Necessidade da metagenomica Abordagens metagenómicas : Colheita e processamento inicial de amostras Anotação dos dados Baseada em funções

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Presentation Transcript

  1. Genómica Licenciatura em Ciências Biomédicas Departamento de Ciências da Saúde, UCP Maio2013

  2. Sumário • Metagenómica– o que é? • Necessidade da metagenomica • Abordagens metagenómicas: • Colheita e processamento inicial de amostras • Anotação dos dados • Baseada em funções • Baseada em sequências • Resultados e aplicações. Exemplos. Genómica 12-13 MJC

  3. Genómica 12-13 MJC

  4. Espécies/Indivíduos Comunidades/Ambientes Genómica 12-13 MJC

  5. Conjunto de técnicas Genómica 12-13 MJC

  6. Área do Conhecimento Genómica 12-13 MJC

  7. Dificuldades associadas à cultura Genómica 12-13 MJC

  8. Mas …. • Não se conhecem os requisitos de cultivo da grande maioria dos MO • Na natureza os microrganismos não existem em culturas puras Genómica 12-13 MJC

  9. Dificuldades no cultivo - Evidência Genómica 12-13 MJC

  10. Dificuldades no cultivo - Consequência Genómica 12-13 MJC

  11. Tipos de Diversidade • Morfológica • Métodos de visualização • Metabólica • Métodos moleculares Genómica 12-13 MJC

  12. O mundo é dos microrganismos • Nº de espécies: >> Milhões?? O que é uma especie? • Nº de indivíduos: 5x1030 • Reserva de biomassa (C, N e P) • Diversidade de habitats: 340°C, tropoesfera até profundezas do solo. • Diversidade metabólica: fotossíntese sem oxigénio, vários tipos de fermentações, metabolismos produtores de energia a partir de vários substratos. • Impacto ambiental: remediação, patologias, comensais, produção de energia, alimentação, fotossíntese Genómica 12-13 MJC

  13. Como se conhecem então os Microrganismos? Perez-Losadaet al Infection, GeneticsandEvolution16:38-53, 2013 Genómica 12-13 MJC

  14. Microrganismos = Desafios • Mais diversos do que se pensava • Regras de herditariedade e evolução diferentes das dos eucariotas Genómica 12-13 MJC

  15. Maior diversidade do que esperado E. coli : Bactéria muito conhecida 3 estirpes da mesma espécie (16ssRNA) Partilha muito baixa de genes expressos Efeitos na comunidade altamente diferenciados Genómica 12-13 MJC

  16. HerditariedadeEvolução Genómica 12-13 MJC

  17. Como é que a metagenómica pode ajudar? • Abordagem: • Comunidade versus espécies ou estirpes • Técnicas: • DNA total das amostras versus DNA amplificado por PCR Genómica 12-13 MJC

  18. Abordagens experimentais NatureMicrobiologyreviews 2005 “FocusonMetagenomics” Relembrar clonagem e vetores Genómica 12-13 MJC

  19. Bibliotecas de DNA Quanto mais DNA mais informação: Extracção eficaz para todas as espécies Tamanho dos fragmentos é fundamental Clonagem é um passo que pode dificultar a análise Genómica 12-13 MJC Daniel, R. (2005)

  20. Vantagens e desvantagens dos vectores Genómica 12-13 MJC Daniel, R. (2005)

  21. Procura dos genes/Anotação • Por função Normalmente metabólica Implica que se consegue expressar a sequência nos vectores • Por sequências conhecidas • Trabalho bioinformático depois da sequenciação. • Requer poder computacional extremo. Genómica 12-13 MJC

  22. Screening por função Daniel, R. (2005) Genómica 12-13 MJC

  23. Genómica 12-13 MJC

  24. Screening por função vs sequência Genómica 12-13 MJC

  25. Trabalho para a aula: • Procurar estudos de metagenómica de ambientes humanos. Usar pesquisa do Pubmed (2 alunos), do Sciencedirect (2 alunos) e googlescholar (2 alunos). • Verificar qual foi a aproximação experimental (obtenção e processamento inicial da amostra) • Verificar qual foi a abordagem para a clonagem utilizada • Verificar qual foi a estratégia usada para descobrir novos genes. (Sequencedriven ou functiondriven) • Verificar que aplicações pode ter na saúde humana Genómica 12-13 MJC

  26. Referências • NatureReviewsMicrobiology3, 470-478 (June 2005) | doi:10.1038/nrmicro1160. Na pasta do molar. • Aula de genómica WSU (Na pasta do molar). • Artigos a analisar na pasta do molar. Genómica 12-13 MJC

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