Mutação gênica

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Alterações no material genético – UNIDADE 2
1.Classificação das mutações
1.CLASSIFICAÇÃO DE ACORDO COM O TIPO DE CÉLULA AFETADA:
•MUTAÇÕES NAS CÉLULAS SOMÁTICAS: SURGEM NOS TECIDOS SOMÁTICOS, AQUELES QUE NÃO PRODUZEM GAMETAS. QUANDO UMA CÉLULA SOMÁTICA, COM UMA MUTAÇÃO, SE DIVIDE (POR MITOSE), A MUTAÇÃO É PASSADA PARA AS CÉLULAS-FILHAS. QUANTO MAIS CEDO, NO DESENVOLVIMENTO, OCORRER UMA MUTAÇÃO SOMÁTICAS, MAIOR O NÚMERO DE CÉLULAS DENTRO DESSE ORGANISMO QUE CONTERÃO A MUTAÇÃO.
•MUTAÇÕES NA LINHAGEM DE CÉLULAS GERMINATIVAS: PODE SER PASSADA PARA GERAÇÕES FUTURAS, PRODUZINDO ORGANISMOS INDIVIDUAIS QUE CARREGAM A MUTAÇÃO EM TODAS AS SUAS CÉLULAS SOMÁTICAS E GERMINATIVAS.
2.CLASSIFICAÇÃO DE ACORDO COM A ALTERAÇÃO GENÉTICA:
•MUTAÇÕES GÊNICAS: ALTERAM GENES INDIVIDUALMENTE
•MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS: ALTERAM O NÚMERO OU A ESTRUTURA DOS CROMOSSOMOS, AFETANDO MUITOS GENES SIMULTANEAMENTE.
2.Mutação gênica
2.1Origem das mutações gênicas
AS MUTAÇÕES GÊNICAS PODEM ORIGINAR-SE POR EVENTUAIS ERROS OCORRIDOS DURANTE:
1.ERROS NA DUPLICAÇÃO DO DNA: DNA POLIMERASE POSSUIA UMA ATIVIDADE CORRETORA DE ERROS QUE LHE PERMITE REMOVER UM NUCLEOTÍDEO COM UMA BASE INCORRETA QUE TENHA SIDO INCORPORADO À FITA CRESCENTE DE DNA (ESSAS ATIVIDADE DE REVISÃO E CORREÇÃO PODE FALHAR). QUANDO UM PR INCORRETO DE NUCLEOTÍDEOS É FORMADO NA SÍNTESE DE DNA, SURGE UMA SUBSTITUIÇÃO DE BASES. QUANDO NUCLEOTÍDEOS DEIXAM DE SER ADICIONADOS, SURGE UMA DELEÇÃO DE BASES E QUANDO NUCLEOTÍDEOS EXTRAS SÃO INCORPORADOS, SURGE UMA INSERÇÃO DE BASE.
2.ERROS NOS REPARO DE LESÕES DO DNA: NUCLEOTÍDEOS EM CÉLULAS HUMANAS SÃO DANIFICADOS DIARIAMENTE, ESSES DANOS SURGEM PELA EXPOSIÇÃO A MUTÁGENOS QUÍMICOS, RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA OU IONIZANTE. NAS CÉLULAS, EXISTEM NUMEROSAS ENZIMAS QUE TRABALHAM NO REPARO DE TAIS LESÕES. PORÉM, SE O INDIVÍDUO TIVER ALTERAÇÕES QUE AFETEM TAIS MECANISMOS DE REPARO, O ERRO PODE NÃO SER CORRIGIDO E A MUTAÇÃO PODE SE TORNAR PERMANENTE.
2.2Tipos de mutações gênicas
AS MUTAÇÕES GÊNICAS/MUTAÇÃO DE PONTO REFEREM-SE À ALTERAÇÃO DE UM ÚNICO PAR DE BASES DO DNA OU A UM PEQUENO NÚMERO DE PARES DE BASE ADJACENTES.
1.MUTAÇÃO GÊNICA DE SUBSTITUIÇÃO
UM NUCLEOTÍDEO É SUBSTITUÍDO POR OUTRO.
•TRANSIÇÃO: QUANDO HÁ SUBSTITUIÇÃO DE UMA BASE POR OUTRA DE MESMA CATEGORIA QUÍMICA
PÚRICA -> PÚRICA OU PIRIMÍDICA -> PIRIMÍDICA
•TRANSVERSÃO: QUANDO HÁ SUBSTITUIÇÃO DE UMA BASE DE UMA CATEGORIA QUÍMICA POR OUTRA:
PÚRICA -> PIRIMÍDICA OU PIRIMÍDICA -> PÚRICA
2.MUTAÇÃO GÊNICA DE INSERÇÃO OU DELEÇÃO (INDEL)
NA MUTAÇÃO GÊNICA DE INSERÇÃO HÁ A ADIÇÃO DE UM OU MAIS NUCLEOTÍDEOS EXTRAS À FITA.
NA MUTAÇÃO GÊNICA DE DELEÇÃO OCORRE A REMOÇÃO DE UM OU MAIS PARES DE NUCLEOTÍDEOS DO DNA.
2.3Consequencias das mutações gênicas
ALTERAÇÕES EM NUCLEOTÍDEOS DE UM GENE TÊM GRANDE PROBABILIDADE DE ALTERAR A SUA EXPRESSÃO, AFETANDO A QUANTIDADE DA PROTEÍNA EXPRESSA OU A SUA SEQUÊNCIA DE AMINOÁCIDOS.
1.CONSEQUÊNCIAS DAS MUTAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO EM UMA REGIÃO CODIFICANTE
•MUTAÇÃO DE SENTIDO TROCADO: SURGE UM CÓDON QUE CODIFICA UM AMINOÁCIDO DIFERENTE DO ORIGINAL. A GRAVIDADE DA MUTAÇÃO DEPENDERÁ SE O NOVO AMINOÁCIDO PERTENCE AO MESMO GRUPO DO AMINOÁCIDO ORIGINAL (MUTAÇÃO CONSERVATIVA) OU SE PERTENCE A UM GRUPO DIFERENTE DO AMINOÁCIDO ORIGINAL (MUTAÇÃO NÃO CONSERVATIVA).
•MUTAÇÃO SINÔNIMA OU SILENCIOSA: O CÓDON QUE SURGE APÓS A MUTAÇÃO CODIFICA O MESMO AMINOÁCIDO CODIFICADO PELO CÓDON ORIGINAL. NESTE CASO, NÃO HÁ PREJUÍZO ALGUM PARA A PROTEÍNA.
•MUTAÇÃO SEM SENTIDO:O NOVO CÓDON DETERMINA O FINAL DA SÍNTESE PROTEICA, OU SEJA, SURGE UM CÓDON DE FIM PREMATURO. COMO A PROTEÍNA NÃO ESTARÁ COMPLETA, ELA TENDE A NÃO SER FUNCIONAL.
2.CONSEQUÊNCIAS DAS MUTAÇÕES INDEL EM UMA REGIÃO CODIFICANTE
•MUDANÇA NA MATRIZ DE LEITURA: A INSERÇÃO OU A DELEÇÃO DE UM NUCLEOTÍDEO ALTERA TODA A SEQUÊNCIA DE CÓDONS A PARTIR DO LOCAL DA MUTAÇÃO, O QUE ALTERA TODA A SEQUÊNCIA DE AMINOÁCIDOS DA PROTEÍNA. A ALTERAÇÃO NA SEQUÊNCIA DE AMINOÁCIDOS DE UMA PROTEÓNA ALTERA A SUA ESTRUTURA, DE MODO QUE ELA PERDE A SUA FUNÇÃO NORMAL.
3.CONSEQUÊNCIAS DAS MUTAÇÕES EM UM REGIÃO NÃO CODIFICANTE
NÃO ALTERAM A ESTRUTURA DA PROTEÍNA, MAS SIM A QUANTIDADE DO PRODUTO PROTEICO; OU ALGUMAS MUTAÇÕES PODEM, AINDA, BLOQUEAR COMPLETAMENTE A FORMAÇÃO DE UM PRODUTO GÊNICO. PORÉM, ALGUMAS MUTAÇÕES OCORREM EM REGIÕES NÃO CODIFICANTES QUE NÃO APRESENTAM QUALQUER FUNÇÃO REGULATÓRIA OU DE LIGAÇÃO DE PROTEÍNAS, DE MODO QUE NÃO PROVOCAM NEHUMA ALTERAÇÃO NA PROTEÍNA.
2.4Reparo
•REPARO DE PAREAMENTO ERRADO: OCORRE EM NUCLEOTÍDEOS INCORRETAMENTE INSERIDOS QUE ESCAPAM DA DETECÇÃO DA REVISÃO. APÓS TER SIDO RECONHECIDO O ERRO DE INCORPORAÇÃO, AS ENZIMAS DE REPARO DE PAREAMENTO ERRADO ELIMINAM O TRECHO DISTORCIDO DO FILAMENTO RECÉM-SINTENTIZADO E PREENCHEM O ESPAÇO COM NOVOS NUCLEOTÍDEOS, USANDO O FILAMENTO ORIGIAL DE DNA COMO MOLDE.
•REPARO DIRETO: NUCLEOTÍDEOS QUE TENHAM SIDO ALTERADOS DE FORMA REVERSÍVEL, AO INVÉS DE SEREM REMOVIDOS E SUBSTITUÍDOS, SÃO REPARADOS DIRETAMENTE. AS ENZIMAS DO REPARO DIRETO DEVOLVEM AOS NUCLEOTÍDEOS SUA ESTRUTURA ORIGINAL.
•REPARO POR EXCISÃO DE BASES: QUANDO UMA BASE É ALTERADA, ELA É REMOVIDA E, POSTERIORMENTE, O GRUPAMENTO FOSFATO E A DESOXIRRIBOSE DO NUCLEOTÍDEO, AO QUAL A BASE PERTENCIA, TAMBÉM SÃO REMOVIDOS. APÓS REMOÇÃO DE TODOS OS ELEMENTOS DO NUCLEOTÍDEO QUE CONTINHA A BASE ALTERADA, A DNA POLIMERASE ADICIONA UM NOVO NUCLEOTÍDEO, SUBSTITUINDO O NUCLEOTÍDEO DANIFICADO. A LIGAÇÃO FOSFODIÉSTER É RESTABELECIDA PELA DNA LIGASE E A SEQUÊNCIA ORIGINAL DE NUCLEOTÍDEOS, SEM ALTERAÇÃO, É RESTABELECIDA.
•REPARO POR EXCISÃO DE NUCLEOTÍDEOS: RESPONSÁVEL POR REMOVER LESÕES VOLUMOSAS DE DNA QUE DISTORCEM A DUPLA HÉLICE. INICIALMENTE, UM COMPLEXO ENZIMÁTICO BUSCA DISTORÇÕES NA FITA DE DNA. ENTÃO, ENZIMAS ADICIONAIS SEPARAM OS DOIS FILAMENTOS DE NUCLEOTÍDEOS NA REGIÃO DANIFICADA, E AS PROTEÍNAS SSB ESTABILIZAM OS FILAMENTOS SEPARADOS. OS NUCLEOTÍDEOS ENVOLVIDOS NO DANO SÃO REMOVIDOS E SUBSTITUÍDOS PELA AÇÃO DAS ENZIMAS DNA POLIMERASE E LIGASE.