O que é Genoma e Exoma?

O que é Genoma e Exoma?

Você conhece a diferença entre Genoma e Exoma?

O genoma humano é o conjunto total de DNA presente em cada uma das nossas células. É no DNA que toda a informação genética é armazenada e transmitida para nossos descendentes. 

O nosso genoma possui entre 20.000 a 22.000 genes, que são formados por éxons e íntrons. O exoma é o conjunto de todos os éxons do genoma humano. 

Muitas vezes a compreensão desses dois termos é um pouco difícil, para facilitar a visualização e o entendimento criamos uma série de vídeos chamada de Genética à mão.

Na série, explicamos termos de genética e genômica através de ilustrações feita por uma colaboradora da nossa equipe Mendelics.

Confira na íntegra:

Gostou do vídeo? Compartilhe para que mais pessoas entendam melhor sobre seu genoma.

Glossário de genética II

Glossário de genética II

Entenda termos importantes em genética e genômica 

 

Genética

Genética é o estudo dos genes e como eles são herdados.

Os termos genética e genômica são frequentemente usados de forma intercambiável. A genética é o estudo dos genes, enquanto a genômica é o estudo de todo o DNA necessário para construir um organismo, incluindo os genes. 

 

Genômica 

É o estudo dos genomas de humanos e todos os organismos vivos.

Este termo também é usado quando se fala de técnicas relacionadas ao laboratório de biologia molecular e à bioinformática. 

O estudo da genômica em humanos concentra-se em áreas do genoma associadas à saúde e à doença. A genômica está impactando a medicina em vários aspectos, incluindo a predição de risco, prevenção, diagnóstico, manejo, prognóstico e até o tratamento de doenças raras, câncer, doenças infecciosas, entre outras. Além disso, também é essencial para o desenvolvimento de novas terapias direcionadas, como no caso do tratamento da Fibrose Cística e da Atrofia Muscular Espinhal. 

 

Bioinformática

É a aplicação da ciência da computação e tecnologia da informação para solucionar problemas biológicos, por exemplo, algoritmos (conjunto de instruções e regras) de análise de dados genômicos, e gerenciamento e armazenamento de dados.

A interpretação dos dados é uma parte importante do processo de análise genômica, desde a coleta de uma amostra do paciente até a entrega dos resultados. A bioinformática é crucial para a interpretação desses dados.

Conheça o Abracadabra, o software de análise de dados genômicos da Mendelics.

 

Sequenciamento

Técnica utilizada em laboratórios para determinar a ordem exata dos pares de bases do DNA em uma ou múltiplas regiões de interesse, ou até mesmo no genoma completo.

O sequenciamento refere-se a todos os métodos de sequenciamento, incluindo o Sanger e o sequenciamento de Nova Geração (NGS). O método usado dependerá do contexto clínico – às vezes pode ser necessário sequenciar todo o genoma de um indivíduo, enquanto em outros momentos, uma pequena região ou apenas um gene é suficiente.

 

Sequenciamento Sanger 

O sequenciamento de Sanger foi uma revolução nas tecnologias de sequenciamento quando foi descrito, por Frederick Sanger, em 1977 e foi usado no Projeto Genoma Humano para sequenciar pela primeira vez o genoma humano completo.

O método de Sanger é considerado uma tecnologia de “primeira geração”, e é mais utilizada no sequenciamento de fragmentos de DNA de até 1000 pares de bases.

Embora os métodos da nova geração sejam mais baratos e rápidos, o sequenciamento Sanger ainda é usado em algumas situações, como para confirmar a presença de algumas mutações já conhecidas.

 

Sequenciamento de Nova Geração (Next Generation Sequencing, NGS)

 

É o termo usado para descrever as técnicas modernas de sequenciamento de DNA de alto rendimento que surgiram depois do sequenciamento Sanger. Também pode ser chamado de Sequenciamento Massivo em Paralelo (Massively parallel sequencing) ou Sequenciamento de Próxima Geração.

O sequenciamento Sanger foi um grande avanço na tecnologia de sequenciamento, porém o NGS permite resultados precisos de maneira mais rápida e muito mais econômica.

Enquanto o Sanger sequencia os fragmentos de DNA individualmente, o NGS é uma técnica de sequenciamento em larga escala, no qual milhões e até bilhões de fragmentos são sequenciados simultaneamente em uma única corrida

O NGS também possibilita sequenciar centenas de amostras em uma única corrida.  As inovações técnicas do NGS também permitiram reduzir os custos do sequenciamento, que vêm decrescendo significativamente nos últimos 18 anos. 

 

Sequenciamento do genoma completo (Whole Genome Sequencing, WGS)

É o sequenciamento de quase todo o genoma, incluindo éxons, íntrons e regiões intergênicas. Pode incluir o genoma mitocondrial ou não.

Por sequenciar todo o DNA, o WGS é mais caro e requer mais capacidade de processamento e armazenamento dos dados gerados. Por isso, é mais utilizado no contexto de pesquisas científicas, no estudo de genomas populacionais ou na busca de alterações que causam doenças ainda sem causa elucidada, por exemplo.

 

Sequenciamento do exoma completo (SCE ou Whole Exome Sequencing, WES)

 

É o sequenciamento de todos os éxons (regiões codificantes dos genes) do genoma, e que representa cerca de 2% deste. O conjunto de todos os éxons do genoma é chamado de exoma, por isso, o SCE é popularmente chamado de ‘exoma‘.

O SCE é uma ferramenta poderosa para diagnosticar milhares de doenças genéticas. É indicado para pacientes com doença genética já suspeitada clinicamente (exemplo: síndromes genéticas específicas, beta-talassemia), para pacientes com quadros clínicos de causa desconhecida e que podem ter origem genética (exemplo: deficiência intelectual) e também pode ser solicitado quando há suspeita de doença que pode ser causada por um entre muitos genes diferentes e para a qual não exista outro exame genético mais apropriado.

 

Sequenciamento de painel de genes

Um exame genético que utiliza o NGS para sequenciar um grupo de genes associados ao desenvolvimento de uma condição/doença ou à uma coleção de sintomas clínicos sob investigação. Por exemplo, o Painel de doenças tratáveis ou Painel de Epilepsias.

Identificar uma variante responsável pela doença/condição pode ser um processo extremamente demorado. O painel de genes pode ser útil para focar a análise genética naqueles genes que já estão associados à condição suspeita ou às manifestações apresentadas pelo paciente, reduzindo o tempo e vieses nas análises.

O tamanho do painel pode variar, de poucos genes a mais de 100 genes.

 


Quer entender mais sobre termos importantes na genética e genômica, leia também a primeira parte do nosso glossário aqui.

Você conhece a Cistinose Nefropática?

Você conhece a Cistinose Nefropática?

Conheça a cistinose nefropática

 

A cistinose nefropática é uma doença genética rara caracterizada pelo acúmulo de cristais de cistina em todo o organismo, principalmente nos rins e nos olhos.

A cistinose afeta aproximadamente um a dois indivíduos a cada 100.000 nascidos vivos.

Existem três formas diferentes de cistinose, baseadas na gravidade e na idade do início dos sintomas:

– Cistinose Nefropática Infantil: forma mais comum e grave. Os sintomas surgem ainda nos primeiros meses de vida.

  • Síndrome de Fanconi renal
  • Deficiência de crescimento
  • Insuficiência glomerular renal 
  • Outros sintomas não renais, como: lesão na córnea, fotofobia, entre outros.

– Cistinose Nefropática Juvenil: início tardio dos sintomas e progressão mais lenta.

  • Mesmos sinais e sintomas da cistinose nefropática infantil, mas ocorrem mais tarde, geralmente na adolescência. 

– Cistinose Não Nefropática (ou Adulta): Sintomas oculares, como fotofobia. Geralmente não desenvolvem disfunção renal ou a maioria dos outros sinais e sintomas de cistinose nefropática infantil. 

 

Conheça a história do Benício e como o Teste da Bochechinha foi fundamental para seu diagnóstico

Nesse episódio do programa #AMARemcasa, Mariana Kupfer entrevista Maria de Lourdes e Bruno, pais dos gêmeos Bruno e Benício.

Bruno e Maria contam suas angústias ao observarem diferenças no comportamento e no desenvolvimento do Benício, em comparação com seu irmão gêmeo, sem obterem qualquer explicação ou diagnóstico para o que estava acontecendo.

Eles investiram muito tempo buscando entender os sintomas de Benício, que passou por vários especialistas e realizou diferentes exames até que ouviram falar do Teste da Bochechinha.

Benício possui cistinose nefropática e a síndrome de Fanconi, e nessa entrevista, seus pais contam como o Teste foi decisivo e essencial para seu diagnóstico.

 

 

Qual a causa da cistinose nefropática?

A cistinose nefropática é causada por mutações no gene CTNS, responsável por produzir a cistinosina, uma proteína de transporte que leva o aminoácido cistina para fora dos lisossomos (compartimento celular responsável por digerir e reciclar moléculas). 

Em pacientes com cistinose nefropática, a cistinosina está reduzida ou ausente, por isso, a cistina se acumula e cristaliza nos lisossomos levando à destruição das células. 

Como os lisossomos estão presentes em todos os tipos de célula, o acúmulo de cistina ocorre em todo o organismo, tornando a cistinose uma doença sistêmica. Os principais sintomas da doença ocorrem nos rins e nos olhos, porém, com o tempo (e sem tratamento), os sintomas podem ser vistos em praticamente todos os órgãos. 

Mais de 100 mutações no CTNS já foram associadas à cistinose nefropática, incluindo deleções (alterações mais frequentes) e substituições de nucleotídeos.

 

Como a cistinose nefropática é herdada?

A cistinose nefropática possui padrão de herança autossômico recessivo, isso quer dizer que o bebê nasce com a doença quando herda duas cópias alteradas do gene CTNS, uma do pai e outra da mãe (mutação em homozigose).

Quando apenas uma cópia do gene alterado é herdada, a pessoa é chamada de “portadora”. Ela não vai ter a doença, mas pode transmitir a alteração para os filhos.

Além disso, os pais de uma criança com cistinose nefropática tem 25% de chances de ter outro filho com a doença. Por isso a importância do aconselhamento genético para famílias com histórico da doença.

 

Como é feito o diagnóstico da doença?

A suspeita de cistinose nefropática é feita com base no exame clínico, e nos sintomas do paciente.

Podem ser realizados exames para detectar níveis anormais de cistina no sangue e para detectar cristais de cistina no olho. 

A confirmação do diagnóstico da doença é feita pelo exame genético capaz de detectar alterações (em homozigose) no gene CTNS. Nesse caso, os Painéis de Sequenciamento de Nova Geração (NGS) para doenças renais e doenças genéticas de início precoce são indicados.

A realização do teste genético também é altamente recomendada para pessoas que tenham histórico familiar da doença.  

A cistinose nefropática é uma das mais de 320 doenças investigadas no Teste da Bochechinha, um teste de triagem neonatal genética. Com esse teste, que pode ser realizado assim que a criança nasce, a doença pode ser identificada antes do início dos sintomas. 

A doença não é avaliada no Teste do Pezinho básico do SUS e na maioria dos testes de triagem neonatal ampliados na rede particular.

 

Como é feito o tratamento da cistinose nefropática?

A cistinose não tem cura. O tratamento é realizado por uma equipe multidisciplinar e baseado nos sinais e sintomas de cada paciente.

Atualmente, a principal terapia é a depleção da cistina com cisteamina, que comprovadamente diminui a progressão da insuficiência renal e previne ou diminui os sintomas extra-renais. 

Em alguns casos, pode ser indicado o transplante de rins, para controle dos sintomas devido à insuficiência renal.

 

Diagnóstico genético e a Mendelics

A Mendelics oferece exames para o diagnóstico de cistinose nefropática, incluindo o Painel de Doenças Tratáveis e o Painel de Distúrbios da Função Renal. Converse com um médico de sua confiança e, se houver a necessidade de um exame diagnóstico genético, entre em contato conosco!

Quer saber mais sobre a cistinose nefropática e exames de diagnóstico genético? Deixe sua pergunta nos comentários abaixo ou entre em contato com a nossa equipe pelo telefone (11) 5096-6001 ou através do nosso site.

 


Referências

Um ano de pandemia da COVID-19: O que aprendemos?

Um ano de pandemia da COVID-19: O que aprendemos?

Tópicos

1. Um ano de pandemia 
2. Um breve histórico da doença 
3. O que aprendemos?
   - Isolamento social
   - Uso de Máscaras
   - Vacinação
   - Novas variantes
   - Testagem em massa
   - Porcentagem de testes positivos para COVID-19 
   - Novas variantes x sensibilidade dos testes
4. Esperança

 

Um ano de pandemia 

Há um ano, em março de 2020, a Organização Mundial da Saúde (OMS) declarava que a COVID-19 era uma pandemia. Na mesma semana, o Brasil registrou a primeira morte pela doença e, após um ano, superamos a marca de mais de 3 mil mortes diárias (1).

Muitos estudos sobre o novo coronavírus foram realizados desde então e mais de 100 vacinas começaram a ser desenvolvidas, sendo algumas já aprovadas e em uso em diversos países.

Simultaneamente ao desenvolvimento das vacinas, novas variantes do Sars-Cov-2 surgiram, desafiando ainda mais o controle da pandemia e o nosso entendimento sobre a doença.

Hoje, o Brasil é o segundo país do mundo com mais casos e com mais mortes registradas, atrás apenas dos Estados Unidos (2). A esperança mundial está depositada sobre as vacinas, com a expectativa para um retorno ao ‘novo normal’.

 

Um breve histórico da doença

Ilustração Blog Mendelics – Timeline Covid-19

 

O que aprendemos?

A importância da testagem em massa, vacinação, uso de máscara e isolamento social

 

Isolamento social

A importância e eficácia do isolamento social no país pode ser facilmente demonstrada com a experiência de Araraquara (SP) e no Estado do Amazonas, onde houve um aumento de casos repentino, que em poucos dias causou lotação dos hospitais e a taxa de ocupação dos leitos de UTI chegou a 100%, falta de insumos, como oxigênio, e recorde de mortes. 

A prefeitura de Araraquara e o governo do Amazonas decretaram um lockdown rigoroso e após uma semana de confinamento da população geral, tanto a taxa de transmissão quanto a média móvel de casos reduziram (11).

No mundo, países como a Nova Zelândia, Austrália e Coreia do Sul adotaram o lockdown desde o início e conseguiram controlar a dispersão do vírus (2).

 

Uso de Máscaras

No primeiro semestre de 2020 ainda não estava claro a real importância do uso de máscaras. A efetividade do uso das máscaras no controle da COVID-19 foi se mostrando à medida que também compreendemos (e foi comprovado cientificamente) que pessoas assintomáticas e pré-sintomáticas são fortes disseminadores do vírus (5, 7). 

A OMS e o Centro de Controle e Prevenção de Doenças dos Estados Unidos publicaram no último mês (fevereiro de 2021) uma série de recomendações sobre o uso de máscaras, que incluem evidências científicas e vídeos explicativos (5, 12).

 

Vacinação

Em menos de 12 meses após o início da pandemia de COVID-19, vários centros de pesquisa enfrentaram o desafio e desenvolveram vacinas (8).

Agora, o desafio é disponibilizar essas vacinas para pessoas em todo o mundo. 

No Brasil, a vacinação começou logo após a aprovação do uso emergencial da Anvisa (10) e até o momento, cerca de 9% da população recebeu ao menos 1 dose (13). Por enquanto, duas vacinas foram aprovadas para uso emergencial e estão sendo aplicadas: a CoronaVac da Sinovac com o Instituto Butantan e a vacina desenvolvida pela AstraZeneca e pela Universidade de Oxford, em parceria com a Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz) (10).

Recentemente, a Anvisa aprovou o pedido de registro da vacina da Pfizer/BioNTech. (10) 

Saiba mais sobre as vacinas aqui.

 

Novas variantes

Mutações em vírus acontecem o tempo todo. Quanto mais pessoas infectadas, mais variantes aparecem. O SARS-CoV-2 acumula cerca de 2 mutações por mês, mas a maioria das novas linhagens não tem impacto real na pandemia (14). 

Porém, no final de 2020, novas linhagens foram encontradas no Reino Unido (B.1.1.7) e na África do Sul (B.1.351) e mostraram ter um impacto significativo (14).

No Brasil, a linhagem SARS-CoV-2 B.1.1.28 está circulando desde fevereiro de 2020 sem grande relevância epidemiológica. Em janeiro de 2021, pesquisadores brasileiros identificaram subgrupos da B.1.1.28 com mutações na proteína S comum àquelas detectadas no Reino Unido e na África do Sul (15, 16).

Atualmente, há pelo menos três variantes que surgiram no Brasil e chamam a atenção: O subgrupo P.1, detectado pela primeira vez em viajantes japoneses retornando do Amazonas; o subgrupo P.2, detectado pela primeira vez no Rio de Janeiro; e a recentemente identificada, N9: todas possuem potenciais mutações na proteína S, a espícula viral que viabiliza a entrada do vírus na célula (15, 16). 

O surgimento de novas variantes classificadas como ‘variantes de preocupação (VOC: Variant of Concern) – variantes que demonstram ser mais  transmissíveis, causarem a COVID-19 mais grave e reduzirem a ação do sistema imune pós-infecção e/ou vacinação, colocaram o Brasil no foco mundial de controle da pandemia (14-17). 

 

Testagem em massa

Ainda no início em 2020, a testagem em massa se mostrava como um possível caminho para o retorno seguro de escolas e empresas. Alguns estudos demonstraram que testes realizados frequentemente em curtos intervalos de tempo e com rapidez na entrega dos resultados ajudariam a identificar assintomáticos e pré-sintomáticos, sendo uma estratégia para reduzir a transmissão da doença e impedir o surgimento de novos surtos (18, 19). 

Com a missão de democratizar o acesso a testes para COVID-19 para todos que necessitam, em junho de 2020, a Mendelics lançou um teste molecular de desenvolvimento próprio chamado #PARECOVID. Através da técnica de RT-LAMP, o teste mostra se a pessoa está infectada pela identificação do RNA do vírus SARS-CoV-2 na saliva (6, 9). 

O #PARECOVID é o teste molecular mais acessível, com qualidade comparável ao RT-PCR, lançado no Brasil até o momento, com capacidade de testagem diária de até 110.000 amostras, e resultados disponibilizados em até 24 horas (6). 

Um recente estudo comparativo publicado na revista científica Lancet Public Health (20) demonstrou que programas de testagem de SARS-CoV-2 mais frequentes e rápidos em comunidades, juntamente ao isolamento de indivíduos positivos, é essencial para mitigar a pandemia de COVID-19.

 

Tabela de porcentagem de testes positivos para COVID-19 semana a semana desde o início da testagem 

Em meados de agosto de 2020, o Brasil iniciou o processo de afrouxamento das medidas de isolamento social, iniciadas em março, quando o número de casos da COVID-19 passou a aumentar exponencialmente

Em outubro, a porcentagem de testes positivos tinha reduzido drasticamente, chegando a uma marca de 1%. Em novembro, após alguns feriados nacionais, essa porcentagem voltou a subir.

Em março de 2021, chegamos ao pior cenário da pandemia: mais de 84 mil casos e quase 4 mil mortes por dia. A taxa de resultados positivos semanal no laboratório chegou ao pico de 5%, refletindo a situação de todo o Estado de São Paulo, que chegou ao colapso nos hospitais. Com isso, o governo decretou medidas mais restritivas em todo o estado de São Paulo e, na última semana, começamos a ver uma queda nos números.

covid semana

Fonte: Dados próprios da Mendelics com base nos testes de #PARECOVID realizados frequentemente em empresas no Brasil, com maior concentração no Estado de São Paulo.

 

Novas variantes x sensibilidade dos testes

Recentemente, o FDA (Food and Drugs Administration) publicou um documento intitulado “Genetic Variants of SARS-CoV-2 May Lead to False Negative Results with Molecular Tests for Detection of SARS-CoV-2 – Letter to Clinical Laboratory Staff and Health Care Providers” (21) onde alerta sobre a capacidade das variantes novas escaparem da detecção dos testes de RT-PCR. No documento, o FDA lista três kits de testes de RT-PCR de grandes fabricantes que demonstraram este risco, dois destes muito usados por grandes laboratórios no Brasil. 

Para contornar esse problema, a Mendelics realizou um estudo aprofundado dos alvos moleculares utilizados na detecção do coronavírus e confirmou que as 3 variantes mais perigosas (B.1.1.7, B.1.351 e P.1 – Inglaterra, África do Sul e Manaus) são detectadas pelo teste #PARECOVID, sem prejuízos à especificidade/sensibilidade do teste.

 

Esperança

Após um ano de pandemia, entendemos que métodos de testagem escaláveis e econômicos, como o #PARECOVID, são uma ferramenta essencial para controlar a disseminação de SARS-CoV-2, aliado aos cuidados básicos de higiene, uso de máscaras e distanciamento social estamos atuando no controle da disseminação do vírus e impedindo novos surtos da COVID-19. 

A esperança para esse novo ano de enfrentamento da pandemia está aliado à vacinação da população.

Proteja a sua saúde e a da sua família.

 


Referências

  1. OMS declara pandemia de coronavirus 
  2. Coronavirus World Map
  3. COVID-19 no Brasil
  4. Sequenciamento do vírus no Brasil em 48h
  5. OMS indica o uso de máscaras
  6. Asprino et al. A Scalable Saliva-based, Extraction-free RT-LAMP Protocol for SARS-Cov-2 Diagnosis, https://doi.org/10.1101/2020.10.27.20220541
  7. Seyed M. et al.The implications of silent transmission for the control of COVID-19 outbreaks. Proceedings of the National Academy of Sciences Jul 2020, 117 (30) 17513-17515. 
  8. Vaccine Tracker 
  9. https://blog.mendelics.com.br/abertura-de-protocolo-do-parecovid-rt-lamp/
  10. https://www.gov.br/anvisa/pt-br/assuntos/paf/coronavirus/vacinas
  11. https://www.gazetadopovo.com.br/republica/lockdown-medidas-restritivas-casos-covid-19-resultados-amazonas-araraquara/
  12. Guidance for Wearing Masks 
  13. https://especiais.g1.globo.com/bemestar/vacina/2021/mapa-brasil-vacina-covid/
  14. SARS-CoV-2 Variant Classifications and Definitions 
  15. Felipe Naveca, Valdinete Nascimento, Victor Souza et al. COVID-19 epidemic in the Brazilian state of Amazonas was driven by long-term persistence of endemic SARS-CoV-2 lineages and the recent emergence of the new Variant of Concern P.1, 25 February 2021, PREPRINT (Version 1) available at Research Square [https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-275494/v1]
  16. Faria NR, et al. Genomics and epidemiology of a novel SARS-CoV-2 lineage in Manaus, Brazil. medRxiv [Preprint]. 2021 Mar 3:2021.02.26.21252554. doi: 10.1101/2021.02.26.21252554. 
  17. https://saude.abril.com.br/medicina/brasil-um-possivel-celeiro-de-novas-variantes-do-coronavirus/
  18.  Paltiel AD, Zheng A, Walensky RP. Assessment of SARS-CoV-2 Screening Strategies to Permit the Safe Reopening of College Campuses in the United States. JAMA Netw Open. 2020;3(7):e2016818.
  19. Larremore DB, Wilder B, Lester E, et al. Test sensitivity is secondary to frequency and turnaround time for COVID-19 surveillance. Preprint. medRxiv. 2020;2020.06.22.20136309
  20. Du Z, Pandey A, et al. Comparative cost-effectiveness of SARS-CoV-2 testing strategies in the USA: a modelling study. Lancet Public Health. 2021 Mar;6(3):e184-e191. doi: 10.1016/S2468-2667(21)00002-5.
  21. Genetic Variants of SARS-CoV-2 May Lead to False Negative Results with Molecular Tests for Detection of SARS-CoV-2 – Letter to Clinical Laboratory Staff and Health Care Providers 
Glossário de genética

Glossário de genética

Termos que você precisa saber em genética e genômica 

 

Ácido desoxirribonucleico (DNA)

A molécula química que contém ou ‘codifica’ informações genéticas. O DNA é composto de quatro bases químicas diferentes conhecidas como ‘A’ (adenina), ‘C’ (citosina), ‘G’ (guanina) e ‘T’ (timina).

As informações contidas no DNA incluem todas as informações necessárias para a formação, crescimento e manutenção de um indivíduo – seja humano, outro animal, planta, bactéria ou fungo. Alterações no DNA de um organismo podem ter um impacto significativo em seu fenótipo.

 

Bases 

Componentes do DNA ou RNA. No DNA, existem quatro bases químicas: adenina (A), guanina (G), timina (T) e citosina (C). No RNA, as bases são idênticas, exceto a timina, que é substituída pelo uracil (U).

A ordem das bases em um gene determina a ordem dos aminoácidos em uma proteína. Alterações nas bases podem resultar em alterações nos aminoácidos e na estrutura ou função da proteína produzida pelo gene. Isso pode resultar em alterações no indivíduo, como diferenças na cor dos cabelos ou dos olhos, ou no desenvolvimento de doenças.

 

Nucleotídeo

Moléculas que servem como blocos de construção de DNA e RNA. Os nucleotídeos consistem em uma base nitrogenada – adenina, citosina, guanina ou timina (uracil no RNA), açúcar (desoxirribose no DNA, ribose no RNA) e um grupo fosfato.

Cada trinca de três nucleotídeos nas seções de codificação de proteínas do genoma codifica um aminoácido. Alterações na sequência nucleotídica podem afetar o aminoácido codificado e alterar a forma e a função da proteína resultante.

Quando se diz que o DNA consiste em 3 bilhões de bases ou que uma única alteração de uma base do DNA de uma pessoa é a causa de uma doença, esta é uma referência à base nitrogenada dentro de cada nucleotídeo.

 

Códon

Uma sequência de três bases no DNA ou RNA que contém as instruções para a colocação de um aminoácido específico na produção de uma proteína.

Alterações nas bases dentro de um códon podem ter uma variedade de efeitos no aminoácido e proteína resultante. 

Frequentemente não há efeito nenhum, pois nosso código genético é redundante, isto é, a maioria dos aminoácidos pode ser codificada por mais de um códon diferente. Por exemplo, ambos os códons GGT e GGC codificam o aminoácido glicina, portanto, a alteração do DNA não afetará o aminoácido codificado ou a proteína produzida. 

Outras alterações no códon podem afetar o aminoácido resultante, por exemplo, GGT alterado para GAT altera o aminoácido glicina para o aspartato. Isso pode ou não resultar em efeitos significativos no organismo, mas é possível que essa pequena alteração possa ter um grande efeito funcional. Outras mudanças podem inserir ou excluir bases que podem afetar vários códons ao mesmo tempo, em geral, impactando significativamente a proteína final.

 

Aminoácido

Blocos químicos de construção dos quais as proteínas são feitas. Existem 20 tipos diferentes de aminoácidos que podem ser combinados de várias formas para produzir muitas proteínas diferentes no nosso organismo.

A ordem dos aminoácidos em uma proteína afeta sua estrutura e função. Essa ordem é codificada pelo DNA no gene correspondente. Algumas alterações na sequência de DNA podem alterar o aminoácido codificado e, portanto, a proteína final.

Ao identificar uma alteração no DNA, é possível inferir se isso irá alterar o aminoácido codificado e se poderá ou não ter um impacto funcional. Esta informação pode ser usada para estabelecer a causa de uma doença e se um tratamento específico é apropriado.

 

Gene

Um segmento de DNA, com uma sequência específica da nucleotídeos, na qual está codificada a informação para formação de um polipeptídeo específico. Ou seja, a sequência de DNA que contém as instruções biológicas para a produção de uma cadeia polipeptídica, geralmente uma proteína ou componente específico de uma proteína.

Os genes são essenciais para todas as funções do organismo. Alterações nos genes podem levar a falha no funcionamento ou não-formação das proteínas codificadas.

A maioria das alterações no DNA funcionais identificadas no genoma estão dentro dos genes. A maioria das doenças raras é causada por variações nos genes.

 

Éxon

Seções dentro dos genes que possuem as sequências de codificação das proteínas e que, portanto, serão incluídas no mRNA (RNA mensageiro) final processado. 

Os éxons contêm informações que resultam diretamente na ordem final dos aminoácidos dentro da proteína. Os íntrons estão intercalados entre os éxons e são removidos durante o processamento do RNA mensageiro, em um processo conhecido como splicing. Alterações na sequência do éxon podem resultar em alterações na sequência de aminoácidos e na proteína resultante.

 

Íntron

Seções dos genes, que não codificam aminoácidos, e que são removidas do RNA mensageiro, antes da tradução em uma proteína

Os íntrons podem conter informações importantes que ajudam a regular a produção das proteínas e outros processos moleculares, mas não codificam aminoácidos. Eles são removidos durante o processamento do RNA mensageiro, em um processo conhecido como splicing. Alterações em sequências específicas do íntron podem resultar em erros de splicing, afetando a proteína final, ou então podem ter impacto na regulação gênica. 

 

Polipeptídeos 

Uma cadeia de aminoácidos.

Os genes codificam cadeias de aminoácidos chamados polipeptídeos. Uma proteína pode ser constituída de um único polipeptídeo ou vários polipeptídeos. Alterações em um polipeptídeo podem afetar a estrutura e a função da proteína. Compreender como as alterações afetam a proteína final pode ser importante para entender como as variações genômicas resultam em uma doença ou condição específica e podem ajudar no desenvolvimento de tratamentos.

 

Proteína

Molécula grande composta por uma ou mais cadeias de aminoácidos, cuja sequência é determinada pelo DNA. O corpo humano tem mais de 100.000 proteínas diferentes, realizando muitas funções diferentes.

As proteínas são essenciais para as células e, portanto, para todo o nosso organismo, funcionar corretamente. Em muitos casos, é uma falha em uma proteína que contribui para a progressão de uma doença ou condição.

 

Genoma

O material genético completo de um organismo, incluindo as regiões gênicas que fornecem as instruções para a produção de proteínas (2% do genoma) e as sequências não codificadoras (98% do genoma).

O sequenciamento de genoma, ou de partes do genoma, está se tornando parte dos cuidados de saúde de rotina para auxiliar na prevenção, diagnóstico e tratamento de doenças.

 

Cromossomos

Pacotes de DNA firmemente empacotados juntamente a proteínas associadas. Quase todas as células humanas têm um conjunto de 46 cromossomos, divididos em 23 pares, sendo que 22 pares são autossômicos, e o 23º par são os cromossomos sexuais (X ou Y).

Os cromossomos contêm quase todo o DNA em uma célula humana, com exceção do DNA encontrado nas mitocôndrias. Alterações nos cromossomos podem levar a uma variedade de condições. As maiores alterações são aneuploidias, onde há uma cópia adicional ou uma cópia faltante de um dos cromossomos, como visto na síndrome de Down (trissomia do 21), síndrome de Edward (trissomia 18) e síndrome de Patau (trissomia 13).

Há também mudanças nas quais partes dos cromossomos estão ausentes, duplicadas ou movidas de um cromossomo para outro. O complemento de cromossomos de um organismo pode ser visualizado através de um cariótipo.