resumo 28 genética mutações

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Genética – Mutações 
Scheila Maria 
 
 
Se um locus tem dois ou mais alelos cujas frequências sejam superiores a 1% na população, diz-se 
que o locus é polimórfico. O locus polimórfico é frequentemente denominado um polimorfismo. 
 
TIPOS DE MUTAÇÃO 
Mutação monogênica é a substituição de par de bases, na qual um par de bases é substituído por 
outro. 
 Pode resultar em uma mudança na sequência de AA. 
 Substituições silenciosas: não mudam a sequência de AA portanto não têm consequências -
> devido a redundância do código genético. 
 Substituições de sentido trocado: produzem uma mudança em um único AA. 
 Mutações sem sentido: produzem um dos três códons de fim (UAA, UAG, UGA). 
 
Deleções ou inserções de um ou mais pares de bases: 
 Podem resultar em perda ou ganho de AA em uma proteína. 
 Frequentemente prejudiciais. 
 Tendem a ser nocivas quando o nº de pares de bases a mais ou a menos não é múltiplo de 
3 -> pode ocasionar mudança de matriz de leitura. 
 
Gene com sensibilidade de dosagem: Tanto um aumento (para 150%) como uma redução (50%) no 
produto gênico produzem doença. 
 
Mutação no promotor: pode diminuir a afinidade da RNA polimerase por um sítio promotor -> 
produção reduzida de mRNA -> redução da produção da proteína. 
 
As mutações também podem interferir na remoção dos íntrons quando o mRNA final é formado a 
partir do transcrito primário do mRNA. Mutações nos sítios de corte (limite íntron-éxon) alteram o 
sinal de corte (necessário para a remoção adequada do íntron). 
 
Vários tipos de sequências de DNA são capazes de produzir cópias de si mesmas: essas cópias são 
inseridas em outros locais no cromossomos e podem causar mudanças de matriz de leitura 
 
 Consequência: casos isolados de neurofibromatose do tipo I, distrofia muscular de 
Duchenne, Beta-talassemia, câncer de mama familiar, polipose familiar e hemofilias. 
 
 Repetições expandidas: nº de repetições aumenta acentuadamente durante a meiose e 
recém-nascido apresenta centenas ou milhares de repetições -> ocasiona algumas doenças 
genéticas. 
 
RESUMO: As mutações constituem a causa fundamental da variação genética. Algumas mutações 
resultam em doença genética, mas outras não apresentam efeitos físicos. Os principais tipos de 
mutações são sentido trocado, sem sentido, mudança de matriz de leitura, de promotor e de sítio 
de corte. Mutações podem também ser causadas pela inserção de elementos móveis ao acaso e 
algumas doenças genéticas são sabidamente causadas por repetições expandidas. 
 
Consequências moleculares da mutação 
 
É comum pensar nas mutações em termos de seus efeitos no produto proteico. Podem produzir 
tanto ganho quanto perda de função. 
 
Mutações de ganho de função resultam em expressão exacerbada ou inapropriada e as vezes um 
produto proteico completamente novo. Mutações de ganho de função -> distúrbios dominantes. 
 
Mutações de perda de função -> distúrbios recessivos. Ocorre perda de 50% do produto proteico 
mas os 50% restantes são suficientes para a função normal. (heterozigoto não é afetado, o homo, 
sim) 
 
 Quando os 50% restantes não são suficientes p/ função normal = haploinsuficiência (resulta 
em distúrbio dominante). 
 
 Tanto a haploinsuficiência quanto as mutações com ganho de função são exemplos de 
sensibilidade de dosagem. 
 
Mutação dominante negativa: resulta em produto proteico não apenas não-funcionante, como 
também inibe a função da proteína produzida pelo alelo normal no heterozigoto. 
 
RESUMO: Mutações podem resultar tanto em ganho de função quanto em perda da função do 
produto proteico. Mutações de ganho de função são vistas algumas vezes em doenças cominantes. 
A perda da função é vista em (1) doenças recessivas; (2) doenças envolvendo haploinsuficiência, nas 
quais 50% do produto gênico é insuficiente para a função normal e (3) mutações dominantes 
negativas, nas quais o produto protepico anormal interfere no normal. 
 
Anemia falciforme: mutação única, de sentido trocado que promove uma substituição de ácido 
glutâmico por valina. 
 
Talassemia: pode ser alfa ou beta, a depender da cadeia de globina que está em quantidade 
reduzida. 
 
Causas de mutação 
 
Mutações induzidas: causadas por uma gama de agentes (mutágenos). São atribuídas a causas 
ambientais conhecidas. 
 
 Radiação ionizante e não ionizante: formação de dímeros de pirimidina (incapazes de parear 
adequadamente). 
 Produtos químicos 
 
Mutações epontâneas: surgem naturalmente durante o processo de replicação do DNA. 
 
RESUMO: muitas susbtâncias no ambiente são sabidamente multagênicas, incluindo as radiações 
ionizante e não ionizante e as centenas de compostos químicos diferentes. Esses mutágenos são 
capazes de causar substituições de bases, deleções e mudanças de matriz de leitura. A radiação 
ionizante pode induzir quebras de DNA bifilamentar. Alguns mutágenos ocorrem naturalmente, 
enquanto outros são gerados pelo homem. 
 
Reparo do DNA 
Reconhecimento de base alterada -> corte do DNA -> substituição pela base correta. 
 
Reparo por excisão de nucleotídeos: necessário para a remoção de alterações maiores na hélice do 
DNA (ex. dímeros de pirimidina) 
 
RESUMO: O reparo do DNA ajuda a garantir a precisão da sequência do DNA corrigindo erros de 
replicação (maus pareamentos), reparando quebras bifilamentares no DNA e removendo 
nucleotídeos danificados. 
 
Taxas de mutação 
 
Pontos quentes de mutação: certas sequências de nucleotídeos são mais susceptíveis a mutações. 
 
RESUMO: As taxas de mutação variam em diferentes partes do genoma. Genes grandes, devido ao 
seu tamanho, geralmente tem maior probabilidade de sofrer mutações. Sabe-se também que 
ocorrem os pontos quentes de mutação, especialmente os dinucleotídos CG metilados; Para alguns 
distúrbios monogênicos, existe um aumento substancial no risco de mutação com a idade paterna 
avançada. 
 
Eletroforese de proteínas 
 
Detecta variações em genes que codificam certas proteínas séricas. 
São observáveis por que essas proteínas com ligeiras diferenças em suas sequencias de AA migram 
em diferentes velocidades através de géis carregados eletricamente. 
 
Polimorfismos de comprimento de fragmento de restrição 
 
Enzimas de restrição – clivam o DNA em sequências reconhecidas (sítios de restrição). 
 
RELP – resultam de variação da sequência do DNA em sítios específicos de restrição. Essas variações 
produzem fragmentos de DNA de tamanhos diferentes (separados por eletroforese com sondas 
marcadas). 
 
VNTR (nº variável de repetições em tandem) são uma forma de RFLP que se origina das variações no 
número de repetições em tandem em uma região do DNA. Em virtude dos loci VNTR poderem ter 
muitos alelos diferentes, eles são especialmente úteis na genética médica. 
 
STRP (polimorfismos de repetições em tandem curtas): diferem das VNTR em tamanho e por não 
serem definidos por sítios de restrição flanqueando a região da repetição. São mais abundantes e 
uniformemente distribuídos. 
 
PCR 
 
1. Dois primers (sequência imediatamente adjacentes a seq de interesse) são sintetizados. 
a. A sequência de interesse contém o polimorfismo de repetição ou a mutação que 
causa a doença. 
2. DNA polimerase replica o DNA (extensão do primer) 
3. A quantidade de DNA pode ser pequena. 
4. Ciclo: desnaturação do DNA a alta temperatura, hibridização do primer a baixa temperatura 
e extensão do primer a temperatura intermediária. 
 
Desvantagens: a síntese do primer requer conhecimento das sequências flanqueadoras da região de 
interesse. 
 
RESUMO: A PCR proporcionaum meio conveniente e eficiente de fazer milhões de copias de uma 
sequência curta. Os ciclos são usados para desnaturar e construir novas cópias de uma região 
específica ligada a um primer. 
 
Sequenciamento de DNA 
 
O método dideoxi usa didesoxinucleotídeos na terminação de uma cadeia. Sâo semelhantes aos 
desoxinucleotídeos porém impedem a formação de ligações fosfodiéster subsequentes com DNA 
livre, ou seja, nenhum novo nucleotídeo pode ser adicionado depois deles. 
 
Método: O DNA unifilamentar cuja sequencia desejamos determinar é misturado com primers 
radioativamente marcados, DNA polimerase, nucleotídeos normais e um tipo de didesoxi. O primer 
hibridiza com a posição complementar apropriada do DNA e a DNA polimerase adiciona bases 
livres. Em uma dada posição, tanto o nucleotídeo normal como o didesoxi correspondente podem 
ser incorporados na cadeia, é ao acaso. Entretanto quando um dideoxi é adicionado a cadeia acaba, 
originando fragmentos de DNA de vários tamanhos que terminam com o mesmo didesoxi. Assim 
podem ser separados por eletroforese. 
 
Muitas técnicas podem ser usadas para detectar mutações ao nível da sequencia do DNA. Estas 
incluem transferência Southern, sequenciamento direto de DNA e técnicas eletroforéticas como a 
eletroforese em gel de gradiente de desnaturação, análise do polimorfismo conformacional 
unifilamentar e análise da clivagem de mau pareamento.