Variação Genética, Mutação e Epigenética

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1 Dielison Rodrigues | P2 BIOMEDICINA | ASCES-UNITA 
 
SEGUNDA UNIDADE LETIVA 
 
ESTUDO DIRIGIDO 
 
O QUE É A VARIABILIDADE GENÉTICA? 
A variação genética, deriva dos variante alélicos originados por mutação e/ou recombinação deles. 
Gerando assim a diversidade ou variabilidade genética, que podemos conceituar como a medida da 
quantidade de variabilidade existente dentro ou entre populações e/ou espécies. Esse fenômeno é 
necessário para a continuidade evolutiva, pois determina toda a biodiversidade, isso porque isso deriva 
das mutações que são intensificados por mecanismos de recombinação e sexuais, onde podem se 
manifestar a nível genotípico ou fenotípico (menos comum). Isso pode ser influenciado apena pela deriva, 
que chamamos de variação genética neutra ou a influenciada pela deriva assoada a seleção natural que 
chamamos de variação genética adaptativa. 
 Essa compreensão é o que determina a evolução, já que sem a variação genética não ocorreria, 
pois ela é a matéria-prima para as mudanças adaptativas evolucionárias, originada por mutação e 
recombinação. Pois é necessária para as populações serem capazes de lidar com mudanças ambientais, 
e a perda da diversidade genética é muitas vezes associada com a redução do valor adaptativo 
populacional. 
QUAL A DEFINIÇÃO CONCEITUAL DE MUTAÇÃO? 
Chamamos de mutação a qualquer alteração estável da cadeia de DNA, passível de ser herdada 
(passar à descendência). As mutações passíveis de passar à descendências são aquelas que estão 
presentes ou ocorrem nas células germinais (óvulos e espermatozoides); podem dar origem a pequenas 
alterações, grandes alterações (causando doenças), ou ser silenciosas. Chamamos de mutações herdadas 
às alterações que recebemos dos nossos pais. Às alterações que surgem num indivíduo sem que nenhum 
dos seus progenitores apresente a mesma alteração, chamamos de mutações de novo. 
Como já discutindo ela é a fonte da variabilidade genética, a matéria-prima, para evolução, já que 
sem a mutação não existiram tantos alelos, e os organismos não seriam capazes de se adaptar às 
mudanças ambientais que ocorrem ao longo do tempo. Isso induzem as consequências deletérias ou 
vantajosas a um organismo e seus descendentes. 
O QUE SERIA EPIGENÉTICA? 
É definida como modificações do genoma, herdavel durante a divisão celular, que não envolve uma 
mudança na sequência do DNA. Mecanismos epigenéticos atuam para mudar a acessibilidade da 
cromatina para regulação transcricional pelas modificações do DNA e pela modificação ou rearranjo de 
nucleossomas. Estes mecanismos são componentes críticos no desenvolvimento normal e no 
crescimento das células. 
De tal forma que a epigenética é a capacidade que o corpo humano desenvolveu de ativar ou 
desativar alguns de nossos genes de acordo com o ambiente ou o estilo de vida que levamos, mas sem 
altera a sequência de nucleotídeos do DNA. Ademais, o conjunto de substâncias químicas que marcam o 
genoma e dizem as células o que fazer com cada um dos genes é chamado de epigenoma. 
Os genes do DNA são expressos quando lidos e transcritos em RNA, que é traduzido em proteínas 
por estruturas denominadas ribossomos. São principalmente as proteínas que determinam as funções e 
características de uma célula. As alterações epigenéticas podem aumentar ou interferir na transcrição de 
genes. A forma mais comum de interferência é o DNA ou as proteínas que o envolvem ficarem marcadas 
pelas marcas epigenéticas. 
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QUAIS OS TIPOS DE MUTAÇÕES? 
 As mutações podem ocorrer em níveis diferentes: 
• (1) SOMÁTICAS: As que ocorrem nas células não reprodutivas; 
• (2) GERMINATIVAS: As que ocorrem nas células reprodutivas; 
• (3) GÊNICA: Afeta apenas um gene; 
• (4) CROMOSSÔMICAS: Afeta o número ou a estrutura dos cromossomos; 
• (6) ESPONTÂNEAS: As que ocorrem a uma taxa basal (10-6 a 10-11); 
• (7) INDUZIDAS: Ocorre por agente mutagênicos acima do nível basal; 
De uma maneira geral podemos observar isso assim: 
• MOLECULAR: São mutações a nível molecular, que afetam a constituição química dos 
genes, ou seja, as bases (“letras”) do DNA; 
• CROMOSSÓMICO: São mutações em que é afetado um segmento maior de um 
cromossomo (envolvendo mais do que um gene), ou seja, não é constituição que é 
afetada mais sim a estrutura; 
• GENÓMICO: São mutações que afetam o conjunto do genoma, aumentando (poliploidia) 
ou diminuindo (haploidia ou monoploidia) o número total de jogos cromossómicos ou, 
de uma forma mais moderada, alterando o número de cromossomos de cada par 
individual, por defeito ou por excesso (ex.: trissomia 21, ou Síndrome de Down); 
QUAIS ERROS DE REPLICAÇÃO PODEMOS TER? 
Serão erros que afetam a estrutura do DNA durante a replicação desse material, teremos: 
• TANTÔMEROS: Formas raras das bases nitrogenadas; 
• DEPURINAÇÃO: Modificação das bases purinas; 
• DESAMINAÇÃO: Perda do grupo amina; 
• ANALOGOS DE BASES: Compostos químicos com estruturas similares as bases 
nitrogenadas padrão (ex.: 5-bromouracil; 2-aminopurine); 
• AGENTE ALQUILANTES: Agentes químicos que doam um grupamento alquila; 
• REAÇÕES DE OXIDAÇÃO: Alterações causadas por formas reativas do oxigênio, que 
podem quebrar o DNA ou modificar a forma das bases, o que provoca pareamentos 
errados; 
• RADIAÇÕES: Podem causar dímeros de pirimidina (T-T) que levam ao dompimento da 
dupla-hélice; 
QUAIS OS MODELOS DE MUTAÇÕES? 
Qualquer modificação súbita e hereditária no conjunto gênico de um organismo, que não é 
explicada pela recombinação da variabilidade genética preexistente. Assim, um organismo mutante é 
aquele cujo fenótipo alterado é causado por uma possível mutação. 
TIPO TAMANHO FUNÇÃO 
Substituição 
(substituição 
de uma só 
base do DNA) 
Mutação silenciosa 
Substituição de uma base do DNA por outra (no 3º 
nucleótido de cada códon), mas que resulta num códon 
que codifica o mesmo aminoácido, devido a 
redundância do código genético. São muito comuns e 
responsáveis por diversidade genética que não é 
expressa fenotipicamente. 
Mutação com perda de 
sentido (sentido trocado) 
Substituição de uma base do DNA por outra, que tem 
como consequência a substituição de um aminoácido 
por outro na proteína codificada. A conformação da 
proteína pode ser alterada (ex: anemia falciforme) 
Mutação sem sentido 
(nonsense) 
Substituição de uma base do DNA de tal modo que, no 
RNAm, um códon que especifica um aminoácido é 
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alterado para um códon de STOP, ou o contrário. 
Origina uma proteína mais curta ou mais longa do que a 
proteína normal. 
 
Substituição de base única 
TRANSIÇÃO: substituição de uma base por outra da 
mesma categoria química; 
o PURINAS SUBSTITUIDA POR PURINA: Adenina (A) 
por Guanina (G) ou Guanina (G) por Adenina (A); 
o PIRIMIDINAS SUBSTITUIDA POR PIRIMIDINAS: 
Citosina (C) por Timina (T) ou Timina (T) por 
Citosina (C); 
TRANSVERSÃO: Substituição de uma base por outra de 
categoria química diferente (purina por pirimidina e vice 
e versa); 
 
Deleção 
(remoção de 
uma ou mais 
bases do 
DNA) 
Pode ser removida uma única base do DNA ou milhares delas. A remoção de um 
número de bases que não seja múltiplo de três altera completamente a mensagem do 
gene. 
Inserção 
(adição de 
uma ou mais 
base ao DNA) 
O número de bases adicionadas ao DNA pode variar. A adição de um número que não 
seja múltiplo de três altera completamente a mensagem do gene. Quando é inserida 
uma sequência igual a outra ocorre uma duplicação. 
 
• InDels (inserção ou deleção): Adição ou remoção de uma ou mais bases ou pares de 
bases, são mais frequentes que a substituição de base única, geralmente causam 
efeitos drásticos no fenótipo, causando uma alteração no quadro de leitura e pode gerar 
uma proteína anormal; 
COMENTE, EXPLICANDO, OS MECANISMOS DE REPARO ABORDADOS EM SALA.• REPARO PARA CORREÇÃO DE PAREAMENTO INCORRETO (MismatchRepair – MMR): 
Ocorre logo após replicação que corrige erros que escaparam da atividade revisora da 
DNA polimerase, repara a fita “nova” e mantem o molde; 
• REPARO POR EXCISÃO DE BASES (BER): Ocorre a remoção de uma base modificada, 
envolvendo as proteínas DNA glicosilases (retira a base modificada, sendo específica 
para cada modificação), AP endonuclease (quebra ligação fosfodiéste), DNA polimerase 
(adiciona novos nucleotídeos) e a DNA ligase (sela a fita); 
• REPARO POR EXCISÃO DE BASES (NER): São lesões que causam mudanças estruturais 
no DNA, como os dímeros de pirimidina, usa-se das ABC exinuclease, Helicase, DNA 
polimerase I e DNA ligase; 
• REPARO DIRETO: O mecanismo pode ser foto-reativação enzimática, enzimas que 
removem grupos alquil, e fotoliase; 
• REPARO POR SÍNTESE TRANSLESÃO (SOS): Resolve o bloqueio da replicação com a 
DNA polimerase IV; 
• REPARO POR RECOMBINAÇÃO: A enzima reconhece a quebra da fita dupla, levando a 
síntese do DNA por complementariedade da cromátide irmã, levando a não perda de 
nucleotídeos; 
REFERÊNCIAS: 
SNUSTAD, D. Peter. SIMMONS, Michael J. Fundamentos de genética. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. ISBN 
978-85-277-3100-3. 
FRANCO, Antonio; MONITORA, Garcia ; PASTINA, Maria. LGN215 -Genética Geral Aula 7: Mutação e Recombinação 
Gênica. Disponível em: http://docentes.esalq.usp.br/aafgarci/pub/genet7.pdf. 
http://docentes.esalq.usp.br/aafgarci/pub/genet7.pdf
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TIPOS DE MUTAÇÕES. Disponível em: 
https://metabolicas.sjdhospitalbarcelona.org/sites/default/files/tipos_de_mutacoes_ptg.pdf. 
https://metabolicas.sjdhospitalbarcelona.org/sites/default/files/tipos_de_mutacoes_ptg.pdf