_Exercício de Mutação (1)

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Mutação genética
Transcreva e traduza cada uma das fitas molde dos fragmentos de DNA esquematizados abaixo. A primeira fita
corresponde ao fragmento da molécula original DNA. Na segunda e na terceira fitas estão indicadas mutações
pontuais por substituição (em negrito), em relação à primeira fita. Na quarta e na quinta fita estão esquematizadas
uma mutação por adição e outra por deleção, respectivamente. Na quinta fita, o retângulo com o nucleotídeo
deletado foi mantido apenas para facilitar a identificação e, com isso, deve ser ignorado tanto na transcrição
quanto na tradução. Transcreva cada uma das fitas molde de DNA abaixo para o respectivo RNA mensageiro
(mRNA), colocando as bases de nucleotídeos de RNA correspondentes nos retângulos abaixo de cada fita de
DNA. Identifique os códons, em cada um dos modelos transcritos das fitas de RNA, marcando-os a partir do códon
de iniciação. Utilize uma tabela com o código genético e traduza os códons, colocando abaixo de cada um deles o
aminoácido correspondente, abreviado por três letras. No espaço abaixo do quadrante cada fita com mutação (2ª,
3ª, 4ª e 5ª), comente sobre os efeitos gerados nos produtos (peptídeos) de cada tradução, comparando-as com a
estrutura do peptídeo traduzido da fita original (1ª). O T e o G sublinhados em itálico, em cada uma das
extremidades (3’ e 5’) das fitas moldes de DNA, correspondem aos pontos de início e término da transcrição,
respectivamente. Os mRNAs não passarão por alterações pós transcricionais antes da tradução e, assim, devem
ser diretamente traduzidos. [40 PONTOS]
Posteriormente, escreva um texto detalhado (> 2.500 caracteres) com as conclusões do exercício, comentando as
possíveis consequências causadas pelas mutações pontuais, em relação às traduções e aos fenótipos estruturais
dos peptídeos (Exemplo: mutação silenciosa, no mesmo sentido, sem sentido, sentido trocado, por mudança do
quadro de leitura, etc.). [60 PONTOS]
Só serão corrigidos os trabalhos com redação pessoal, sem cópia ou plágio.
Fita 1 - Original
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2
MET ALA CIS PRO PRO GLN ARG ILE GLI TRP SER VAL LIS TIR FIM
Fita 2 -
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2
MET ALA CIS PRO PRO GLN ARG ILE GLI TRP SER VAL LIS TIR FIM
COMENTÁRIO: Apesar da mutação trocar a citosina pela tirosina, isso não afetou a
proteína, porque tanto “AGG” quanto “AGA” formam arginina.
Fita 3
3
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T T C
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MET ALA CIS PRO PRO GLN ARG ILE ARG TRP SER VAL LIS TIR FIM C
H
3
COMENTÁRIO: A mutação ocorreu devido a troca de uma citosina por uma guanina,
formando ao invés de glicina, arginina.
Fita 4
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2
MET ALA CIS PRO PRO GLN LIS ASP ARG LEU VAL SER FIM
COMENTÁRIO: Aconteceu um polimorfismo de inserção, a mutação duplicou o T/A e assim
mudou todos os aminoácidos seguintes.
Fita 5
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2
MET ALA CIS HIS LEU LIS GLI SER VAL GLI GIM LEU SER LLE
COMENTÁRIO: Aconteceu um polimorfismo de deleção, a mutação deletou o G/C,
sendo assim o aminoácido prolina não é expresso, e em seu lugar surge uma histidina.
Desse momento em diante todos os outros aminoácidos sofrem alterações.
CONCLUSÕES:
As mutações podem ser espontâneas onde o funcionamento normal da célula produz a
mutação e ela própria faz o reparo ou pode ser induzida por algum agente externo como: físico,
químico e biológico. As mutações que alteram o DNA podem envolver desde um único
nucleotídeo até alguns pares de bases.
Pôde-se observar que “pequenas” alterações no DNA produzem diferentes tipos de
consequências na expressão gênica, podendo ser mais ou menos impactantes na forma como
as cadeias polipeptídicas hão de se formar.
Na fita 2 a mutação não alterou a estrutura proteica, pois aconteceu uma mutação do tipo
“transição”, que é uma substituição de bases nitrogenadas de mesma classificação, e no caso
acima foi realizada entre as bases pirimídicas (citosina e timina). A troca de um par de
nucleotídeos no DNA pode não modificar o aminoácido a ser incorporado no peptídeo
(mutações silenciosas). Por exemplo: o aminoácido Arginina pode ser determinado pelos
códons AGG, AGA, CGC, CGA e CGU (isso porque mais de um códon codifica para o mesmo
aminoácido). Portanto, esse tipo de mutação, da maneira e na posição que aconteceu, foi
indiferente para a cadeia polipeptídica.
Já na fita 3, a mutação alterou a estrutura proteica, pois diferentemente do que aconteceu na
fita 2, houve uma mutação na qual as bases nitrogenadas não eram da mesma classificação, a
troca foi de uma citosina para uma guanina, processo o qual é chamado de “transversão”,
fazendo com que o aminoácido se alterasse de glicina para arginina, essa é a chamada
mutação com alteração de sentido.
Na fita 4, ocorreu uma mudança mais drástica na proteína pois um par de base foi duplicado
fazendo com que houvesse uma mudança na leitura do gene a partir do ponto de duplicação,
então, toda a sequência traduzida a partir dessa duplicação será alterada e ficará diferente da
sequência original. Nessa fita ocorre a chamada mutação sem sentido pois, com a inserção de
uma timina no meio da fita, ela alterou toda a expressão dos aminoácidos seguintes e resultou
inclusive em uma parada de tradução prematura, essa alteração pode ter como consequência:
a inativação da proteína.
Na fita 5, aconteceu o oposto da fita 4, ao invés de duplicar o par, um dos pares de base foi
ausentado, houve uma deleção. Resultando em diferentes aminoácidos expressos. Também, é
possível observar que não está presente o aminoácido FIM, diferentemente das outras fitas; Na
fita 5 ocorre a chamada mutação por mudança do quadro de leitura, pois toda sequência (assim
como na fita 4 foi alterada) porém essa cadeia, passou a produzir aminoácidos completamente
diferentes do que se pretendia inicialmente, não chegando nem a expressar o aminoácido que
indica o fim da tradução.