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Mutação, lesão e
reparo
UNIVERSIDADE POTIGUAR 
PROCESSOS BIOLÓGICOS 
PROF. DRª. LUANA QUEIROZ
Meta de Compreensão
Compreender a estrutura do núcleo celular, a
constituição do genoma, bem como o fluxo da
informação genética até a síntese proteica.
Nosso DNA carrega todas as informações para o funcionamento das
células, como se fosse um livro de receitas. Mas, às vezes, erros
acontecem, seja por falha natural na replicação do DNA ou por danos
externos, como radiação ou substâncias químicas. 
O que é mutação?
O que causa lesão no DNA?
Como o DNA é reparado?
Todas as mutações são ruins? 
Mutação
1
25%
Mudança natural ou induzida no material genético
Mutações gênicas ou pontuais - alterações ao nível de pares
de bases
Mutações cromossômicas – alterações de maior magnitude
MUTAÇÃO
Cromossômicas Pontuais
25%
Copiem na folha:
ATG-CGA-TAC-GGC
Construção da Sequência de DNA
📍 TIPOS DE MUTAÇÕES:
Substituição (Troca de uma base) → ATG → AAG
Inserção (Adição de uma base extra) → TAC → TACC
Deleção (Remoção de uma base) → GGA → GA
🎯 Se fosse uma receita de bolo, um erro pequeno
alteraria o resultado final?
Simulação de Mutações
25%
Nem toda mutação é corrigida! Algumas
passam despercebidas e podem
acumular-se ao longo do tempo.
🔬 Como isso se relaciona com a
saúde?
Construção da Sequência de DNA
Substituição de bases
Mutações gênicas ou mutações pontuais
Gênicas
Transição
Substituição de uma base por outra da mesma categoria
química: uma purina é substituída por outra purina ou
uma pirimidina é substituída por outra pirimidina.
Transversão
Substituição de uma base de uma categoria química por
uma base de outra categoria: uma pirimidina é
substituída por uma purina ou uma purina é substituída
por uma pirimidina. 
Em regiões codificadoras
•Mutações sinônimas: A mutação muda um códon de
um aminoácido por outro códon desse mesmo
aminoácido. 
•Mutações de sentido trocado: O códon para um
aminoácido é trocado por outro códon para outro
aminoácido. 
•Mutações sem sentido: O códon para um aminoácido
é mudado para um códon de término de tradução
(fim).
•Erro na matriz de leitura: Alteração dos códons leva
a erro na tradução e prejuízo funcional da proteína.
Quais são as consequências das mutações pontuais?
Pontuais
INSERÇÃO E DELEÇÃO (Mutações indel)
Em regiões codificadoras
Mutações não conservativas podem gerar proteínas
incompletas ou mal enoveladas, com prejuízo 
importante na sua função. Ex.: Anemia falciforme.
Quais são as consequências das mutações
pontuais?
Em regiões não codificadoras
Partes de um gene que não codificam diretamente para uma
proteína, mas podem conter muitos sítios cruciais de ligação no
DNA para proteínas, como a RNA polimerase
Exemplo: mudanças no sítio de corte de íntrons e éxons
Quais são as consequências das mutações
pontuais?
Mutações espontâneas x mutações
induzidas
•Mutações espontâneas:
De ocorrência natural, e surgem em todas
as células de forma aleatória
As mutações espontâneas podem ser
provenientes de várias fontes. 
Uma delas são os erros na replicação do
DNA, desencadeando os eventos de
transição, transversão, inserção/deleção de
bases e mudanças na matriz de leitura
•Além dos erros de replicação, as lesões
espontâneas - os danos de ocorrência
natural no DNA - podem gerar mutações.
As mais frequentes são depurinação,
desaminação e mudanças tautoméricas
Mutações 
Mutações espontâneas x mutações induzidas
•Mutações induzidas - surgem pela ação de alguns agentes chamados de
mutágenos, que aumentam a taxa de ocorrência das mutações
•Mutágenos são agentes químicos ou físicos que podem causar
mutações pela alteração da estrutura ou do pareamento de bases do
DNA.
•Os mutágenos induzem mutações por três mecanismos principais: 
 - Substituição de base (incorporação de análogos de base)
 - Alteração química de base, levando a um pareamento errado
 - Degeneração de base, impedindo o pareamento com qualquer outra base
Mutações 
Mutações cromossômicas
- Modificações que afetam a forma ou o número de
cromossomos
- Pode ocorrer a perda de partes do cromossomo, bem como
aumento ou diminuição do número total de cromossomos da
célula.
- Pode haver, também, duplicação ou inversão de segmentos
de um cromossomo.
Mutações
NUMÉRICAS
Aneuploidia: Envolve desvios
envolvendo a perda ou
ganho de um, ou poucos
cromossomos. Ex.
Trissomias, Monossomias 
Mutações cromossômicas - tipos
Euploidia: Duplicação de todo
o conjunto de cromossomos.
Incompatível com a vida
Poliploidia: Quando tem 04
ou mais genomas.
Incompatível com a vida
ESTRUTURAIS
— Envolve mudanças na forma do cromossomo
1. Mudanças por deficiência ou deleção
Mutações cromossômicas - tipos
2. Mudanças por duplicação
ESTRUTURAIS
— Envolve mudanças na forma do cromossomo
3. Mudanças por inversão
Mutações cromossômicas - tipos
4. Mudanças por translocação
Translocação recíprocaTranslocação simples
ESTRUTURAIS
— Exemplo: Síndrome Cri-du-chat (“miado do gato”)
Os afetados se caracterizam por apresentar assimetria facial,
com microcefalia (cabeça pequena) e má formação da laringe
(daí o choro lamentoso parecido com miado de gato)
Mutações cromossômicas - tipos
Reparo
O DNA é a única molécula que os
organismos reparam, em vez de substituir.
O mecanismo de reparo baseia-se na
informação complementar existente entre
as duas cadeias da dupla-hélice.
Para cada tipo de alteração do DNA existe
um mecanismo de reparação especial,
dirigido por um conjunto de enzimas
específicas
O QUE ACONTECE QUANDO SEU DNA É
DANIFICADO?
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V=CLV7XIPHC2E
Reparo – DNA polimerase
Principal mecanismo de reparo do material
genético.
A DNA polimerase, diante de um nucleotídeo
inserido incorretamente, retrocede e o
elimina. 
Para isso, utiliza a atividade exonucleolítica
3' → 5' de uma de suas subunidades. 
Uma vez eliminado o nucleotídeo incorreto,
a síntese do DNA continua normalmente
Reparo – Sistemas de reparo dependentes
de homologia
Reparo por excisão de base – remoção de bases
incorretas/danificadas 
1. DNA glicosilases cortam ligações base-açúcar, liberando as
bases alteradas e gerando sítios apurínicos ou apirimidínicos
(AP). 
2. Endonuclease AP corta o filamento danificado antes do sítio
AP. 
3. Desoxirribofosfodiesterase "limpa“ o arcabouço, removendo
um trecho do açúcar-fosfato vizinho ao sítio da lesão.
4. DNA polimerase preenche o espaço com nucleotídeos
complementares ao outro filamento. 
5. DNA ligase une o novo nucleotídeo ao arcabouço.
*Após a revisão do DNA pela DNA polimerase, o reparo por
excisão de base é o mecanismo mais importante usado para
remover bases incorretas ou danificadas. O principal alvo do
reparo por excisão de base é o dano não volumoso a bases. 
Reparo – Sistemas de reparo dependentes
de homologia
Reparo por excisão de nucleotídeos
 Principal sistema envolvido na remoção
de lesões volumosas no DNA formadas
pela exposição à radiação ou químicos. Há
dois tipos de reparo por excisão de
nucleotídeos, que diferem de acordo com
o reconhecimento do dano: 
-Reparo por excisão de nucleotídeo acoplado à
transcrição (TC-NER) – ativado por complexos
de transcrição paralisados
 
- Reparo genômico global (GGR) – ativado por
forquilhas de replicação paralisadas
Reparo de quebras bifilamentares
Junção de extremidades não homólogas (NHEJ).
NHEJ é uma via propensa a erro que repara quebras
bifilamentares, religando as pontas livres após a quebra da
dupla fita
Pode haver perca de nucleotídeos
Etapas do reparo - Recombinação homóloga
1. Reconhecimento da quebra e pareamento do cromossomo
homólogo intacto com o cromossomo que apresenta a quebra
dupla
2. Degradação das extremidades danificadas 
3. Deslocamento da cromátide-irmã intacta para o sítio a ser
reparado
4. A cromátide-irmã serve como molde para síntese de DNA →
restaura a sequência original 
5. Ligação das extremidades
🧐 Nem toda mutação é ruim, mas quando
ocorrem em genes críticos, podem levar a
doençasgraves!
Referências
ROBERTIS, E. M. F., Biologia Celular e Molecular /
Edward M. de Robertis, José Hib; tradução Iara
Gonzalez Gil, Maria de Fátima Azevedo. 16ª e – Rio de
Janeiro: Guanabara Koogan, 2014
GRIFFITHS, A. J. F. et al.; Introdução à genética
[tradução ldiliaVanzellotti] - Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan, 2013.
Mutação, lesão e
reparo
UNIVERSIDADE POTIGUAR 
PROCESSOS BIOLÓGICOS 
PROF. DRª. LUANA QUEIROZ