Mutações Genéticas e seus Tipos

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29-11-2012 
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Mutações génicas 
 MUTAÇÃO, ponto de vista MOLECULAR, 
 Mutações pontuais  substituição de um único 
par de bases 
  Adições 
  Eliminações 
Pares de bases = Pares de nucleótidos 
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Purina-pirimidina por Purina-pirimidina 
Purina-pirimidina por Pirimidina-purina 
Tipos de mutações a nível molecular 
 Mutações espontâneas 
 Mutações induzidas 
 Erros ocorridos durante a replicação 
despurinações 
desaminações 
oxidações de bases 
de DNA 
 Agentes mutagénicos 
físicos 
químicos 
mutagénese in vitro 
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Mutações espontâneas 
por transposões 
Experiência que 
comprova a 
espontaneidade das 
mutações e não o 
carácter 
lamarckiano das 
mesmas 
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Método para detecção 
de mutações – método 
ClB 
Desaminações 
espontâneas 
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Correcção de mutações – mecanismo pelo qual nucleótidos de U 
(desaminação de C) são formados e removidos do DNA 
1. Eles incorporam-se no DNA devido à sua semelhança química 
 com as bases do DNA, provocando normalmente transições; 
 Agentes mutagénicos: 
Ex. 
2-aminopurina 
5-bromouracilo 
2. Alteram quimicamente as bases do DNA, provocando 
 normalmente transições; 
Ex. 
Ácido nitroso 
Nitrosoguanidina 
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Mutagénese por acção do 5-BU 
Mecanismo de acção – 
transição AT → GC 
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Estrutura da AZT – análogo de nucleótidos (tratamento de doentes com 
SIDA) 
Modo de acção do ácido nitroso (agente que modifica o DNA → 
desaminação de A): transição AT → GC 
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Nitrogénio de Mustarda – agentes alquilantes 
Agentes alquilantes podem levar a despurinações (perda de purinas, 
e.g. Guanina) 
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3. Danificam gravemente as bases do DNA de tal forma que 
 deixam de ser possíveis emparelhamentos específicos, 
 provocando transições ou transversões; 
Ex. 
Aflatoxina B 1 
Raios UV 
4. Intercalam-se entre as bases do DNA provocando adições ou 
 eliminações de pares de bases. 
Ex. 
Proflavina 
Acridinas 
A proflavina é um deriavado da acridina – agente químico que 
se pode intercalar entre as bases do DNA, provocando 
mutações! 
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Intercalação de acridina no DNA 
Dímeros de Timina 
formados por acção de 
raios UV → distorção da 
dupla hélice de DNA 
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Acção da Radiação Ionizante (raios X, gama, beta e alfa) → 
formação de radicais livres muito reactivos, por exemplo com o DNA 
Taxa de mutação em loci STRP em pessoas de Belarus 
expostas à radiação de Chernobyl 
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 Do ponto de vista funcional: 
 Silenciosas = samesense ou silent - não se observa nenhum 
efeito fenotípico (mutações neutras – AA ≠ mas ~ quimicamente) 
 Sem sentido = nonsense - códão de terminação 
 Missense - códão que codifica um aminoácido 
diferente do original 
 Frameshift - desfasamento da pauta de leitura 
 
OVO COM PÃO MAS SEM SAL NÃO FAZ MAL 
OVO COM PIÃ OMA SSE MAS LNÃ OFA ZMA L 
OVO OMP ÃOM ASS SEM ALN ÃOF AZM AL 
Definição dos tipos de mutações segundo as consequências a nível da proteína. 
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Ex.: 
O mRNA da  - globina tem 141 aa. e os 5 codões finais são os 
seguintes: 
Número do códão: 138 139 140 141 142 
Sequência do códão: UCC AAA UAC CGU UAA 
Aminoácido codificado: ser lis tir arg stop 
A variante da  - globina anormal – « Hb Wayne 1 » – tem 146 aa. dos quais 138 são 
idênticos aos da molécula normal e os restantes 8 são diferentes por delecção de uma A 
na posição 3 do códão 139: mutação frameshift. 
Número do códão: 138 139 140 141 142 ....147 
Sequên. codões nor. : UCC AAA UAC CGU UAA 
Sequên. codões mut. : UCC AAU ACC GUU AAG...UAA 
Aminoácido codificado: ser asn tre val lis stop 
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Substituição de uma única base que leva a uma mutação 
missense no gene da -globina. 
Fotografia dos glóbulos vermelhos,ao microscópio electrónico, 
de um indivíduo com anemia falciforme. 
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Fenótipo do 
indivíduo 
Genótipo 
Posições da 
migração da 
hemoglobina Origem 
Tipos de hemoglobina 
presentes 
Migração 
Normal 
Anemia 
falciforme 
Portador 
Electroforese da hemoglobina de indivíduos com anemia falciforme, 
heterozigóticos e normais. 
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A variação genética da qual depende a 
selecção natural, cria-se por 
mutação, e a mutação explica-se por 
alterações na informação genética, 
com base molecular nas substituições, 
perdas ou adições de bases dos genes 
no DNA. 
As mutações ocorrem de forma aleatória 
e acidental, são pré- adaptativas e são 
o autêntico agente causador da variação 
e da biodiversidade. 
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Mecanismos de 
reparação – 
reparação por 
mismatch 
Sumário das taxas 
de erro na 
polimerização do 
DNA, proofreading 
e reparação por 
base 
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Reparação por excisão 
Mecanismo de reparação 
pós-replicação: uma 
molécula com danos no DNA 
(strand 4) está a ser 
replicada (A); por reinício da 
síntese para além do dano, 
forma-se uma gap na strand 
3 (B); um segmento da 
strand parental (strand 1) é 
excisado e inserido na strand 
3 (C); a gap na strand 1 é 
depois preenchida por uma 
síntese de reparação. Nesta 
situação, o dano persiste 
mas os eus efeitos são 
atenuados (strands 3 e 2 
serão moldes em próximas 
replicações). 
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“Reparação” por conversão génica → reparação dos heteroduplexes 
Estrutura de Holliday 
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Modelo de Holliday 
para o crossing-
over → leva à 
formação de 
heteroduplexes 
que são corrigidos.