[GENÉTICA] MUTAÇÃO

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

*
Mutação
 Profa. Dra. Bianca Borsatto Galera
FCM- Lab. Histologia e Genética
*
A
T
C
G
*
GENÓTIPO
ATTGCAATCTACTACTGGTCCCTAATGTCATTACGGGATCAGCATCATGACTACCATAACGTATCTAGTCTGATCCCCATGGACTTACTCTGATACTGACACCTGGTCACTGCATCTAGCTACGTTCCCATAATTACGTCATCTGATCCCCATGGACTTACTCTGATACTGACACCTGGTCACTGGGTCATC
FENÓTIPO
*
*
*
*
*
*
*
Proteínas 
controlam todos os aspectos que fazem do ser humano um organismo funcionante
 embriogênese,
 desenvolvimento, Importante influência
 crescimento, da Genética 
 reprodução, na Medicina
 metabolismo.
  
*
*
ESTRUTURA E FUNÇÃO DOS 
CROMOSSOMOS E GENES
 Genética Molecular
Organização do Genoma Humano:
 - forma diplóide - 6 a 7 bilhões pares de bases (pb) dispostos linearmente em 23 pares de cromossomos
 - 25.000 genes que codificam um número equivalente de proteínas
*
Cromossomos são hélices de DNA “protegidas”
Molécula de DNA  complexo com proteínas básicas 
(HISTONAS)
 
 
 (NÃO HISTONAS)
 proteínas ácidas
*
Cromatina: DNA + proteínas
Histonas: papel fundamental no acondicionamento da cromatina
Histonas: 
H1
H2A
H2B
H3
H4
H2A, H2B, H3, H4 : seq. de aminoácidos conservada.
2 cópias de cada histona (H2A, H2B, H3, H4)
 
 OCTÂMERO
 2 voltas de DNA em cada octâmero
 (140 pb de DNA)
a cada octâmero: DNA espaçador (20 a 60 pb)
Nucleossomo: cada complexo de DNA + histonas centrais
- unidade estrutural básica da cromatina 
*
Histona H1: liga-se ao DNA na margem de cada nucleossomo (região internucleossômica)
Nucleossomo + região espaçadora = 200 pb
Longos cordões de nucleossomos: compactados ainda mais
 
 SOLENÓIDES
Solenóides: acondicionados em alças ou domínios fixados a intervalos de 100.000pb de DNA a uma proteína não histona - ARCABOUÇO ou MATRIZ.
*
*
ESTRUTURA DO DNA 
 
 molécula de ácido nucleico polimérica composta por:
1 desoxirribose
1 base nitrogenada
1 grupo fosfato
*
*
*
5´
3´
*
*
Bases: 2 tipos
purinas: Adenina (A), pirimidinas: Timidina (T), 
 Guanina (G) Citosina (C)
*
ESTRUTURA E FUNÇÃO DOS 
CROMOSSOMOS E GENES
*
*
 GENE
Segmento de uma molécula de DNA contendo o código genético para a seqüência de uma cadeia polipeptídica e as seqüências reguladores para sua expressão
Não são seqüências contínuas
Exons
Sequências codificantes  aa
Introns
Transcritos mas não presentes no mRNA final 
*
*
*
 Tamanho No de No de Quantidade 
 Gene do gene aminoácidos exons de íntrons 
 (kb) (%) 
Histona 0,4 102 1 0
Beta-globina 1,6 146 3 62
Apolipoproteína B 43	 4.536	 18		67
Fibrose Cística 250	 1.480	 27 97,6
Distrofina 	 2.300	 3.700	 77		99,4
*
ESTRUTURA E FUNÇÃO DOS 
CROMOSSOMOS E GENES
 
5’
5’
3’
3’
*
*
ESTRUTURA E FUNÇÃO DOS 
CROMOSSOMOS E GENES
 DNA REPLICAÇÃO
 
 TRANSCRIÇÃO
 
 RNA Adição de estrutura CAP, 
cauda poli A, Splicing (processamento)
 
 TRADUÇÃO
 
 PROTEÍNA
Núcleo
Citoplasma
*
ESTRUTURA E FUNÇÃO DOS 
CROMOSSOMOS E GENES
Além das regiões codificadoras:
DNA (extremidade 5´) - região promotora: seqüências responsáveis pelo início da transcrição (CAT Box, TATA Box, Ilhas CpG, etc.) 
DNA (extremidade 3´) - região não traduzida - término da transcrição - contém um sinal para o acréscimo da cauda poli A - seqüência AATAAA.
*
*
*
*
 
*
*
*
ESTRUTURA E FUNÇÃO DOS 
CROMOSSOMOS E GENES
*
Cromossomo Mitocondrial
 Grande maioria dos genes se localizam no núcleo
Subgrupo pequeno: citoplasma  MITOCÔNDRIAS
 
 Genes mitocondriais: herança materna
 Molécula de DNA mitocondrial: mede 16Kb de comprimento e codifica 13 genes estruturais, 22 genes de tRNA e 2 genes de rRNA 
 
*
*
*
Qualquer alteração transmissível, permanente, na seqüência do DNA genômico
*
*
Mutação Gênica
	Neurofibromatose, tipo 1
17q11.2
manchas café-com-leite
tumores cutâneos fibromatosos
nódulos de Lisch na íris
risco de tumores malignos
*
*
Tipos de Mutação Gênica
ATGGGTCTA normal
ATGGCTCTA substituição
ATGGTCTA deleção
ATGGTGCTA inversão
ATGGAGTCTA inserção
*
47,XX,+21
Mutação Genômica
*
Mutação Cromossômica
*
ESTRUTURA E FUNÇÃO DOS GENES
MUTAÇÃO
*
I
II
III
IV
Aa
Aa
Aa
aa
Aa
aa
aa
*
I
II
III
IV
Aa
Aa
4
aa
aa
aa
*
Mutação Nova
Mutação que aparece pela primeira vez na família
*
ESTIMATIVAS DE TAXAS DE MUTAÇÃO PARA GENES HUMANOS
 Doença Herança Locus (proteína) Taxa de mutação
 Acondroplasia AD	 FGFR3 (receptor 3 do fator 0,6 - 1,4 X 10-5
 				 de crescimento de fibroblastos)
DM Duchenne XR	 DMD (distrofina) 		 3,5 - 10,5 X 10-6
				
Hemofilia A XR	 F8DMD (fator 8) 		 3,2 - 5,7 X 10-5
 Neurofibromatose AD	 NF1 (neurofibromina) 4 - 10 X 10-5
 tipo I
*
MUTAÇÃO: SUBSTITUIÇÃO DE BASES
•
 
Transições:
 
 Purina Purina
 Pirimidina Pirimidina
 A C
 G T
mais freqüentes
 
Transversões:
 
Pirimidina Purina
*
 Mutações de sentido trocado (substituição de aa)
 Mutações sem sentido (códons finalizadores prematuros)
 Mutações de emenda do RNA (sítios doadores/aceptores)
SUBSTITUIÇÃO DE NUCLEOTÍDIOS
DELEÇÕES E INSERÇÕES
EXPANSÃO DE TRINUCLEOTÍDIOS
TIPOS DE MUTAÇÃO
*
Mutação de Sentido Trocado
*
GENE DA  - GLOBINA
...ACA GAC ACC ATG GTG CAC CTG ACT CCT GAG GAG AAG......
T
Sítio iniciador da tradução normal
Mutação de sentido trocado (A  T) que resulta na substituição de um ácido glutâmico por valina na 6a. posição do polipeptídeo: 6 Glu  Val.
A homozigose para essa mutação causa a anemia falciforme.
Exon: 1 2 3 
*
As hemácias normais mantém suas formas quando passam pelos capilares e liberam o oxigênio aos tecidos periféricos. 
Na anemia falciforme, os polímeros de hemoglobina formados, com a liberação do oxigênio, causam deformidade nas hemácias, bloqueando o fluxo das células e interrompendo a entrega de O2..
Mutação de sentido trocado no Gene da -globina
*
Mutação Sem Sentido 
*
Neurofibromatose
	Neurofibromatose, tipo 1
17q11.2
Manchas café-com-leite
tumores cutâneos fibromatosos
nódulos de Lisch na íris
risco de tumores malignos
*
... Asp - Asp - Ala - Lys - Arg - Gln .......
Mutação sem sentido na seqüência codificadora do gene da neurofibromatose, tipo 1 (NF1), resultando em finalização prematura da tradução.
Alelo
da NF1
... GAT GAT GCC AAA CGA CAA ....
Alelo
normal
... Asp - Asp - Ala - Lys - Parada
... GAT GAT GCC AAA TGA CAA ....
*
Doença de Tay-Sachs
	 Herança Autossômica Recessiva
 15q23-24
Deterioração mental e física desde a lactância
Óbtio entre 2 a 3 anos
Deficiência enzimática (lisossômica, hexosaminase A) levando ao acúmulo de gangliosídeos nos neurônios
*
Mutação da emenda (splicing) do RNA entre o éxon 12 e o íntron 12 do gene da hexosaminidase A na doença de Tay-Sachs. Não ocorre a emenda normal do RNA transcito do alelo mutante, impedindo a geração do mRNA maduro e do produto hexosaminidase normal.
... C C A G G C T C T G g t a a g g g t...
Alelo da
HEXA normal
Alelo de
Tay-Sachs
... C C A G G C T C T G a t a a g g g t...
EXON
INTRON
Sítio de 
emenda 
normal
*
Mutação Silenciosa 
*
 Mutações com mudança da matriz de leitura (nº pb não múltiplo de 3)
 Deleções e inserções de códons (nº pb múltiplo de 3) 
 Deleções e duplicações de genes (crossing-over desigual)
 Inserção de elementos repetidos (interrompe a seqüência codificadora)
SUBSTITUIÇÃO DE NUCLEOTÍDIOS
DELEÇÕES E INSERÇÕES
EXPANSÃO DE TRINUCLEOTÍDIOS
TIPOS DE MUTAÇÃO
*
Mutação de Matriz de Leitura 
*
... Leu - Val - Val - Thr - Pro..
Deleção de uma única base no locus dos grupos sangüíneos ABO (glicosiltranferase), levando a uma mutação da matriz de leitura responsável pelo alelo O
... CTC GTG GTG ACC CCT T....
Alelo “A”
do ABO 
Alelo “O”
do ABO 
... Leu - Val - Val - Pro - Leu ...
... CTC GTG GT - ACC CCT T....
*
A deleção de 3 bases num alelo da fibrose cística (FC) resulta na exclusão do aminoácido nº 508 (fenilalanina). 
Como a deleçao é um múltiplo de 3, não acarreta mudança do quadro de leitura.
... Ile - Ile - Phe - Gly - Val ...
... T ACT ATC TTT GGT GTT ....
Alelo
normal
Alelo
da FC
... T ACT AT- - - T GGT GTT ....
... Ile - Ile ____ - Gly - Val ...
F508
*
SUBSTITUIÇÃO DE NUCLEOTÍDIOS
DELEÇÕES E INSERÇÕES
EXPANSÃO DE TRINUCLEOTÍDIOS
TIPOS DE MUTAÇÃO
*
 SELVAGEM		THE ONE BIG FLY HAD ONE RED EYE
 SENTIDO TROCADO	THQ ONE BIG FLY HAD ONE RED EYE
 SEM SENTIDO		THE ONE BIG
 MATRIZ DE LEITURA	THE ONE QBI GFL YHA DON ERE DEY
 DELEÇÃO 	THE ONE BIG HAD ONE RED EYE
 DUPLICAÇAO 		THE ONE BIG FLY FLY HAD ONE RED EYE
 INSERÇÃO 	THE ONE BIG WET FLY HAD ONE RED EYE
 EXPANSÃO DE TRINUCLEOTÍDIOS
 		P THE ONE BIG FLY HAD ONE RED EYE
 		F1 THE ONE BIG FLY FLY FLY HAD ONE RED EYE
 		F2 THE ONE BIG FLY FLY FLY FLY FLY HAD ONE RED EYE
 MUTAÇÕES
*
Nomenclatura das mutações
1. Posição de acordo com o DNA genômico (g) ou DNA complementar (c).
2. O A do início da transcrição ATG é designado +1. A base anterior é -1.
	c.G1444>A (substituição de G para A da 1444a base do cDNA)
	g.C2587>T (substituição de C para T da 2587a base do DNA genômico)
3. Mutação em íntrons
	g.IVS33+2T>A (substituição de T por A, no sítio doador do íntron 33)
	g.IVS33-2A>T (substituição de A por T, no sítio aceptor do íntron 33)
4. Pequenas deleções
	g.1524-1527del
5. Inserções
	c.1277-1278insTATC
6. Proteína (aa numerados depois da metionina)
 Anemia falciforme: Glu6Val (E6V) = Ácido glutâmico por valina -blobina
 -talassemia: Gln39X (Q39X) = Glutamina por stop codon na -blobina
 Fibrose cística: F508del = deleção das fenilalanina 508 no CFTR
*
*