Projetos

Área da Pesquisa e Modelo Experimental

A transcrição diferencial depende, em grande medida, da atuação de fatores de transcrição que reconhecem e interagem com regiões reguladoras dos genes, denominadas módulos cis-reguladores (MCRs), cis-regulatory modules (CRMs) (enhancers). Os MCRs funcionam como dispositivos que concentram sequências de DNA reconhecidas por diferentes fatores de transcrição. É o balanço da atividade de múltiplos fatores de transcrição ligados simultaneamente nos respectivos sítios de um determinado MCR que define a ativação ou repressão de padrões específicos da expressão de um gene. Isso porque, ao se ligarem aos MCRs, esses fatores integram sinais extracelulares, modulam o estado da cromatina e influenciam o recrutamento e a atividade da maquinaria basal de transcrição. 

A cascata de segmentação da Drosophila sp. é responsável pela especificação do eixo antero-posterior do embrião, gerando informação posicional e instruindo a definição dos limites dos futuros segmentos corporais. Ela é constituída por níveis hierárquicos, cujos genes exibem interações recíprocas e regulam a expressão dos genes dos níveis subsequentes. Produtos maternos presentes nos estágios iniciais da embriogênese ativam os genes gap do primeiro nível da cascata. Na etapa seguinte, padrões assimétricos de expressão dos fatores de transcrição maternos e gap dão origem a padrões periódicos de expressão dos genes pair-rule, cada qual expresso em sete faixas longitudinais. Cabe ressaltar que cada faixa, ou par de faixas, é regulado por um MCR dedicado, de modo que o padrão completo de sete faixas resulta da atividade independente de MCRs diferencialmente regulados.

Historicamente, o estudo da segmentação em Drosophila sp. forneceu evidências pioneiras do funcionamento de MCRs em eucariotos. A formação das faixas de expressão pair-rule em um embrião sincicial, no qual núcleos compartilham um citoplasma comum, torna esse sistema particularmente adequado para investigar os mecanismos de transcrição diferencial entre núcleos, sem a interferência dos mecanismos de comunicação celular.

Linha de Pesquisa

No laboratório investigamos a interação entre fatores de transcrição maternos e gap na formação do padrão de expressão estriado dos genes pair-rule. Nos últimos anos, focamos na regulação das faixas mais anteriores (faixas 1 e 2) do padrão de sete faixas de expressão. Essas faixas se formam na região correspondente à futura porção posterior da cabeça e situam-se entre duas regiões com características distintas quanto à hierarquia da cascata de segmentação: uma região anterior, na qual não se formam faixas de expressão pair-rule, e uma região posterior, correspondente ao futuro tórax e abdômen, que apresenta o padrão mais clássico da cascata de segmentação.

Investigamos, sobretudo, a atuação de fatores repressores da transcrição na região anterior do embrião. Estudos genéticos realizados no laboratório, envolvendo a remoção simultânea de múltiplos fatores repressores, revelam alterações nos padrões de expressão das faixas mais anteriores, indicando a ação combinada desses fatores na delimitação anterior das faixas iniciais do padrão pair-rule e/ou na prevenção da ativação ectópica mais anterior dos MCRs responsáveis por essas faixas.

Em paralelo, iniciamos investigações que testam, inicialmente in vitro, a interação desses fatores de transcrição com sequências reguladoras, baseadas principalmente na predição de sítios de ligação para fatores de transcrição. Nosso objetivo é compreender mecanismos ainda pouco explorados que mediam a ação de fatores repressores nos MCRs alvo.

Principais Pesquisas

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Papel dos fatores de transcrição repressores da cascata de segmentação na região anterior da blastoderme sincicial de Drosophila melanogaster.
Em vigência
(Auxílio Regular FAPESP: 2024/05379-2)
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Projeto 2
Descrição
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Projeto 3
Descrição
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Projeto 4
Descrição

Disciplinas

Matérias ministradas pelo professor orientador.

Disciplinas de Graduação do Curso de Biotecnologia

Biologia Celular (ACH5553)

Objetivos

Apresentar a composição, estrutura, função e os principais mecanismos
e processos celulares e sua base molecular.

Programa Resumido

Aspectos básicos e diferenças entre células eucariotas e procariotas.
Constituição e principais processos e mecanismos moleculares das
organelas celulares. Principais mecanismos e processos envolvendo
duplicação, reparo e fluxo da informação genética.

Materiais de Apoio:

  • Alberts, B.; Heald, R.; Johnson, A.; Morgan, D.; Raff, M.; Roberts, K.; Walter, P.
    Wilson, J.; Hunt, T. (2022). Molecular Biology of the Cell. 7th ed. New York, NY:
    Ed W. W. Norton & Company. 1552p.
  • Alberts, B.; Heald, R.; Hopkin, K.; Johnson, A.; Morgan, D.; Roberts, K.; Walter, P. (2023). Essential Cell Biology. 7th ed. New York, NY: Ed W. W. Norton & Company. 761p.

Biologia Molecular (ACH5564)

Objetivos

Proporcionar aos alunos uma visão global dos princípios gerais da Biologia Molecular e apresentar os conceitos e as aplicações das técnicas de biologia molecular em Biotecnologia.

Programa Resumido

Organização da informação gênica. Transcrição e processamento de RNA. Tradução e código genético.
Modificações pós-transcricionais. Regulação da expressão gênica em bactérias: modelo do operon. Regulaçãoda expressão gênica em eucariotos e vírus. Modificações epigenéticas. RNA interferente. Expressão de proteína recombinante em procariotos e em eucariotos. RNAs não codificadores de proteínas, ribozimas e ribonucleoproteínas. Transgênicos e nocaute de genes em camundongos. Clonagem animal.

Materiais de Apoio:

  • Alberts, B.; Heald, R.; Johnson, A.; Morgan, D.; Raff, M.; Roberts, K.; Walter, P.
    Wilson, J.; Hunt, T. (2022). Molecular Biology of the Cell. 7th ed. New York, NY:
    Ed W. W. Norton & Company. 1552p.
  • Alberts, B.; Heald, R.; Hopkin, K.; Johnson, A.; Morgan, D.; Roberts, K.; Walter, P. (2023). Essential Cell Biology. 7th ed. New York, NY: Ed W. W. Norton & Company. 761p.

Disciplinas de Graduação do Curso de Licenciatura em Ciências da Natureza

Genética Molecular (ACH4157)

Objetivos

  • Integrar aspectos genéticos e moleculares e relacionar os conceitos de gene, mutação, cromossomo e genoma para compreender sua natureza e função;
  • Compreender processos básicos de organização e funcionamento do material genético ao longo do ciclo celular;
  • Reconhecer a existência de um fluxo de informação genética e compreender as etapas e os mecanismos básicos dos processos de replicação, transcrição e tradução em procariotos e eucariotos;
  • Reconhecer a existência e organização de diferentes entidades replicadoras;
  • Identificar aspectos celulares e compreender sua utilização e aplicação em técnicas do DNA recombinante, bem como o alcance da utilização desses recursos e seus impactos na sociedade.

Materiais de Apoio:

  • Alberts, B.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K. & Watson, J.D. (2017). Biologia Molecular da Célula. 6a ed. Porto Alegre: Artmed. 1464p.
  • Alberts, B.; Heald, R.; Johnson A.; Morgan, D.; Raff, M.; Roberts, K.; Walter, P.; Wilson, J. (2022). Molecular Biology of the Cell. 7th ed. New York: W. W. Norton & Company. 1552p.
  • Alberts, B.; Bray, D.; Hopkin, K.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts K.; Walter, P.; Andrade, A.E.B; Renard, G. (2017). Fundamentos da Biologia Celular. 4a ed. Porto Alegre: Artmed. 864p.
  • Alberts, B.; Heald, R.; Hopkin, K.; Johnson, A.; Morgan, D.; Roberts, K.; Walter, P. (2023). Essential Cell Biology. 7th ed. New York, NY: Ed W. W. Norton & Company. 761p 
  • Clark, D.P.; Pazdenik, N.J.; McGehee, M.R. (2018). 3rd ed. Molecular Biology. Londres, Inglaterra: Academic Cell 1006p.
  • Junqueira, L.C.; Carneiro, J. (2023). Biologia Celular e Molecular. 10a ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 416p.
  • Krebs, J.E.; Goldstein, E.S.; Kilpatrick, S.T. (2017). Lewin’s GENES XII. 12th ed. Burlington, MA: Jones & Bartlett Learning. 838 p.
  • Krebs, J.E.; Goldstein, E.S.; Kilpatrick, S.T. (2020). Lewin’s Essential Genes. 4th ed. Burlington, MA: Jones & Bartlett Learning. 1044 p.
  • Lodish H.; Berk, A.; Kaiser C.A.; Krieger, M.; Bretscher, A.; Ploegh, H.; Martin, K.C.; Yaffe M.; Amon, A. (2021). Molecular Cell Biology. 9th ed. New York: W. H. Freeman. 1264 p.
  • Nelson, D.L.; Cox, M.M. (2022). Princípios de Bioquímica de Lehninger. 8a ed. Porto Alegre: Artmed. 1248p. (parece da 8th ed)
  • Nelson, D.L.; Cox, M.M. (2021). Lehninger Principles of Biochemistry. 8th ed. New York, NY: WH Freeman. 1248p.
  • Sadava, D.; Heller, C.; Orians, G.H.; Purves, W.K.; Hillis, D.M. (2009). Vida: A Ciência da Biologia. Volume I e III. 8a ed. Porto Alegre: Artmed.
  • Watson, J.D.; Baker, T.A.; Bell, S.P.; Gann, A.; Levine, M.; Losick, R. (2013). Molecular Biology of the Gene. 7th ed. London: Person. 912 p.
  • Watson, J.D.; Baker, T.A.; Bell, S.P.; Gann, A.; Levine, M.; Losick, R. (2015). Biologia Molecular do Gene. 7a ed. Porto Alegre: Artmed. 912 p.

Biologia do Desenvolvimento (ACH4067)

Objetivos

  • Integrar conceitos de biologia molecular, celular, tecidual e genética para compreender os processos de proliferação e diferenciação celular que formam o organismo multicelular;
  • Compreender as bases moleculares dos mecanismos que regulam a expressão diferencial de genes e os processos que promovem a formação do plano corporal dos animais no início do desenvolvimento.

Materiais de Apoio:

  • Alberts, B.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K. & Watson, J.D. (2017). Biologia Molecular da Célula. 6a ed. Porto Alegre: Artmed. 1464p.
  • Alberts, B.; Heald, R.; Johnson A.; Morgan, D.; Raff, M.; Roberts, K.; Walter, P.; Wilson, J. (2022). Molecular Biology of the Cell. 7th ed. New York: W. W. Norton & Company. 1552p.
  • Barresi, M.J.F.; Gilbert, S. F. (2019). Biologia do Desenvolvimento. 11th ed. Sunderland, Ma: Sinauer Associates. 936p.
  • Barresi, M.J.F.; Gilbert, S. F. (2023). Developmental Biology. 13th ed. Sunderland, MA: Sinauer Associates. 880p.
  • Carroll, S.B.; Grenier, J.K.; Weatherbee, S.D. (2004). From DNA to Diversity: Molecular Genetics and the Evolution of Animal Design. 2th ed. Hoboken, NJ: Wiley-Blackwel. 270p.
  • Clark, D.P.; Pazdenik, N.J.; McGehee, M.R. (2018). 3rd ed. Molecular Biology. Londres, Inglaterra: Academic Cell 1006p.
  • Garcia, S.M.L.; Fernandez, C.G. (2012). Embriologia. 3a ed. Porto Alegre: Artmed. 668p.
  • Griffiths, A.J.F.; Doebley, J.; Peichel, C.; Wassarman, D.A. (2022). Introdução a Genética. 12a ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 768p. (parece da 12th ed)
  • Griffiths, A.J.F.; Doebley, J.; Peichel, C.; Wassarman, D.A. (2020). Introduction to Genetic Analysis. 12th ed. New York: WH Freeman. 816p.
  • Junqueira, L.C.; Carneiro, J. (2023). Histologia Básica. – Texto e Atlas. 14a ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 592p.
  • Junqueira, L.C.; Carneiro, J. (2023). Biologia Celular e Molecular. 10a ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 416p. Moore, – K.L.; Persaud, T.V.N.; Torchia, M.G. (2022). Embriologia Básica. 10a ed. Rio de Janeiro: GEN Guanabara Koogan. 368p. (original?)
  • Moore, K.L.; Persaud, T.V.N.; Torchia, M.G. (2018). The Developing Human, 11th ed. Philadelphia, PA: Saunders. 1292p.
  • Nelson, D.L.; Cox, M.M. (2022). Princípios de Bioquímica de Lehninger. 8a ed. Porto Alegre: Artmed. 1248p. (parece da 8th ed) 
  • Nelson, D.L.; Cox, M.M. (2021). Lehninger Principles of Biochemistry. 8th ed. New York, NY: WH Freeman. 1248p.
  • Sadava, D.; Heller, C.; Orians, G.H.; Purves, W.K.; Hillis, D.M. (2009). Vida: A Ciência da Biologia. Volume I e III. 8a ed. Porto Alegre: Artmed.
  • Sadler, T.W. (2021). Langman Embriologia Médica. 14a ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 336p.
  • Wolpert L. (2020). Biologia do desenvolvimento: Uma brevíssima introdução. São Paulo: Edusp. 97p.
  • Wolpert, L.; Jessell, T.; Lawrence. P.; Meyerowitz, E.; Robertson, E.: Smith, J. (2008). Princípios de Biologia do Desenvolvimento. 3a ed. Porto Alegre: Artmed. 576p.
  • Wolpert, L.; Tickle, C.; Arias. A.M.; Lawrence, P.; Loke, J. (2019). Principles of Development. 6th ed. Oxford, Inglaterra: Oxford University Press. 768p.

Disciplina de Pós-graduação BqBM EACH/USP (Programa Multicêntrico de Pós-graduação em Bioquímica e Biologia Molecular - SBBq): PMBqBM EACH-USP

Biologia Molecular (BBM5002)

Objetivos

Capacitar os alunos tanto em fundamentos teóricos quanto em técnicas avançadas em Biologia Molecular.

Programa Resumido

Estudos avançados de estrutura e função de cromossomos, cromatina e DNA; Metabolismo de DNA:

síntese degradação, modificações covalentes; Mutações e reparo de DNA; Fluxo genético: do DNA/RNA à proteína; Controle da expressão gênica; Sinalização celular: ciclo celular e apoptose; Genômica; Biotecnologia; Técnicas avançadas de biologia molecular.

Materiais de Apoio:

  • ALBERTS B, JOHNSON A, LEWIS J, et al. Molecular Biology of the Cell. 6th edition. New York: Garland Science; 2014.
  • DE ROBERTIS, E. & HIB, J. De Robertis – Bases da Biologia Celular e Molecular. 4a Ed. Editora Guanabara Koogan, Rio de Janeiro. 2006.
  • FALEIRO F.G. Marcadores Genético-Moleculares Aplicados a Programas de Conservação e uso de Recursos Genéticos. Planaltina-DF, Embrapa Cerrados, 2007.
  • FRANKHAM R, BALLOU J.D. & BRISCOE D.A. Fundamentos de Genética da Conservação. Sociedade Brasileira de Genética. Ribeirão Preto – SP, 2008.
  • GRIFFITHS AJF, DOEBLEY J, PEICHEL,C; et al. Introdução à Genética. Trad. 12a Ed. Rio de Janeiro. Guanabara Koogan: 2022.
  • KREBS, J. E.; GOLDSTEIN, E. S.; KILPATRICK, S. T. Lewin’s Genes X. 10a ed. New York/NY: Jones e Bartlett Publishers, 2009.
  • LODISH, H.; BERK, A.; KAISER, C.A.; KRIEGER, M.; BRETSCHER, A; PLOEGH, H.; AMON, A. Biologia Celular e Molecular, 7ed. Ed. Artmed, 2014
  • NELSON D. L., COX M.M. Lehninger Principles of Biochemistry. 8.ed. Worth Publishers, 2021.
  • SAMBROOK, J.; RUSSELL, D.W. Molecular cloning: a laboratory manual. 4a ed. New York :Cold Spring Harbor Laboratory. 2012.
  • SNUSTAD, D.P. & SIMMONS, M.J. FUNDAMENTOS DE GENÉTICA. 7a ed Guanabara Koogan; Rio de Janeiro. 2017.
  • WATSON, J.; BAKER, T.; BELL, S.; GANN, A.; LEVINE, M.; LOSICK, R.; – Molecular Biology of the Gene 7th Edition -; Pearson; 7th edition (2013)
  • WATSON, J.; MEYERS, R.; CAUDY, A.; WITKOWSKI, J. Recombinant DNA: Genes and Genomes – A Short Course -; Cold Spring Harbor Laboratory Press; 3rd edition (2006)
  • ZAHA, A., FERREIRA, H.B., PASSAGLIA, L.M.P. Biologia Molecular Básica. 5a ed. Revista e Ampliada. Editora Mercado Aberto: Porto Alegre. 2014.
  • Outras fontes: Artigos e revisões selecionados.