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Mutações Gênicas e Polimorfismos ^~ , Vanessa Berto – S3 Monitoria de Genética Básica Outubro/2021 Objetivos de Aprendizagem 04 03 02 01 Identificar os diferentes tipos de mutações e polimorfismos Explicar as consequências das mutações e/ou polimorfismos na expressão gênica funcionais e não funcionais Conceituar mutações e polimorfismos, identificando-os Explicar a mutação como fonte de variabilidade Genoma • Corresponde ao conjunto de todos os genes de uma espécie • É dinâmico • Sempre está sofrendo reparo/remodelamento • Variações são diferentes de pessoa para pessoa • Não existe um “genoma humano” • Não existe o “normal” • “Tipo selvagem” é a versão mais frequente/comum de uma característica genética • As variantes podem ser silenciosas Variações Genéticas´ ~ , • São responsáveis por gerar mudanças/variabilidade no material genético • São divididas em 2 grandes grupos (diferenciados pela FREQUÊNCIA): • MUTAÇÕES: variações genéticas presentes em frequências muito baixas (<1%) • POLIMORFISMOS: variações genéticas encontradas em pelo menos 2% dos indivíduos de uma amostra populacional aleatória, sendo a frequência alélica ≥ 1% Variante Alélica: nova terminologia, que engloba tanto mutações quanto polimorfismos, independente da frequência com que apareçam Por que as mutações têm menor frequência na população? ^ ~ , ^ ~ , Polimorfismos • Representam uma das fontes de variabilidade genética da população, mas não a única (existem outros mecanismos, como o crossing over). Responsáveis por cerca de 0,1% a 0,5% de diferenças a nível do DNA • Seleção natural: evolução ↔ sobrevivência • Quando silenciosos, têm utilidade como marcadores, apresentando-se como uma ferramenta potente em aplicações forenses (teste de paternidade, identificação de indivíduos...) Tipos de Polimorfismos STR OU MICROSSATÉLITES • Short Tandem Repeats (pequenas regiões em série) • 2 a 6 nucleotídeos • Alterações podem estar presentes em todo o material genético, inclusive nos íntrons • EXEMPLO: • Região FGA • Oscila de 15 a 51 repetições na população • 40 a 100 repetições → Doença de Huntington Aplicações: - Testes de paternidade - Medicina Forense SNP OU POLIMORFISMOS DE NUCLEOTÍDEO ÚNICO • Single Nucleotide Polymorphism • 1 nucleotídeo • Os SNP normalmente têm 2 alelos correspondendo a 2 diferentes bases que ocupam uma localização particular no genoma • Envolvem todo o genoma: intergênica, intrônica, exônica (podendo ou não ter fenótipo) • EXEMPLO: • Farmacogenética (genes responsáveis pelo metabolismo das drogas são muito polimórficos) • CYP2D6 (metabolização da fluoxetina) • Tem 5100 pares de bases • Posição 1846 pode ter A ou G • A → proteína 100% ativa • G → proteína 0% ativa Aplicações: - Cor dos olhos - Cor da pele - Metabolização de medicamentos - Intolerância à lactose Tipos de Polimorfismos INDEL – INSERÇÃO E DELEÇÃO • De 1 a vários nucleotídeos • EXEMPLO: • CYP2D6 (metabolização da fluoxetina) • Tem 5100 pares de bases • Posição 2615 • + AGG → proteína 100% ativa • - AGG → proteína parcialmente ativa Mutações • Qualquer modificação ou alteração brusca de genes ou cromossomos, podendo provocar uma variação hereditária ou mudança no fenótipo • Pode produzir uma característica favorável para um ambiente, mas desfavorável para outro • Pode ocorrer em células somáticas (não são transmitidas para os descendentes) ou germinativas (podem ser hereditárias) • Podem ser espontâneas (falha no processo de reparo) ou induzidas (exposição a agentes mutagênicos físicos, químicos ou biológicos) ~ , Tipos MUTAÇÃO GÊNICA CROMOSSÔMICA Substituição Deleção Adição Estrutural Numérica Deleção Translocação Duplicação Inversão Haploidia Aneuploidia Poliploidia Mutação Gênica~, ^ • Alterações na sequência de nucleotídeos, que alteram a sequência de aminoácidos na cadeia polipeptídica • Essas alterações englobam: adição, deleção e substituição de bases Mutação Gênica~, ^ SUBSTITUIÇÃO Mutação Gênica~, ^ INSERÇÃO E DELEÇÃO Mutação Cromossômica~, ^ • Alterações que afetam vários genes, ao envolver parte de um cromossomo ou ele inteiro. • Essas alterações podem ser: • Numéricas (poliploidia, haploidia, aneuploidia,) • Estruturais (deleção, translocação, duplicação e inversão) NUMÉRICA Mutação Cromossômica~, ^ Envolvem alterações no número cromossômico e, geralmente, inviabilizam o desenvolvimento embrionário Aneuploidia: indivíduo tem cromossomos a mais ou a menos em alguns pares, mas não em todos Euploidia: células ou organismos nos quais o número de genomas (n) ocorre em múltiplos inteiros (n, 3n, 4n, 5n...) Aneuploidia por não- disjunção na Meiose I ~ , ESTRUTURAL Mutação Cromossômica~, ^ Envolvem alterações na estrutura cromossômica Deleções: Resulta em desequilíbrio do cromossomo por perda de um segmento. Pode ser terminal ou intersticial. Duplicações: Surge quando um segmento cromossômico é duplicado. Esse mecanismo pode gerar alguns casos de Síndrome de Down. Inversões: Ocorrência de 2 quebras em um cromossomo unifilamentoso durante a interfase e a soldadura em posição invertida. Translocações: 2 cromossomos sofrem quebras e há a soldadura de um segmento a uma região do outro MUTAÇÃO CROMOSSÔMICA ESTRUTURAL ~ , ^ Envolvem alterações na estrutura cromossômica Obrigada!!
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