Resumo de Mutação de Ponto/ Região codificante- região não codificante

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Mutação, Reparo e Recombinação. (Fonte: Introdução à genética. Griffiths, 9ªed)
Consequências Fenotípicas das Mutações no DNA
 mutação de ponto: alteração de um único par de bases do DNA ou um pequeno número de pares de bases adjacentes.
Tipos de Mutação de Ponto
	 2 principais tipos: 
- Substituições de bases: mutações nas quais um par de bases é substituído por outro. Podem ser divididas em: Transições( substituição de uma base por outra base da mesma categoria química. Tanto uma purina é substituída por outra purina, quanto uma pirimidina por outra pirimidina) e Transversões ( é o oposto, a substituição de uma base de categoria química por uma base de outra. Tanto uma pirimidina é substituída por uma purina, quanto uma purina é substituída por uma pirimidina). 
- Inserção ou Deleção: são inserções ou deleções de pares de nucleotídeos/pares de bases. Coletivamente, são chamadas de mutações indel. A + simples é a adição ou deleção de um único par de bases. Às vezes surgem adição ou deleção simultânea de vários pares de bases de uma vez (são a causa de algumas doenças genéticas humanas).
As consequências moleculares das mutações de ponto em uma região codificante. 
- P/ substituição de uma única base, existem vários resultados possíveis, mas todos são consequências diretas de dois aspectos do código genético: redundância do código e existência de códons de término de tradução. 
 Mutações sinônimas (silenciosas): muda um códon de um aminoácido por outro códon desse mesmo aminoácido. 
- As substituições sinônimas nunca alteram a sequência de aminoácidos da cadeia polipeptídica. 
 Mutações de sentido trocado (não-sinônimas): o códon p/ um aminoácido é trocado por um códon p/ outro aminoácido. 
 Mutações sem sentido: o códon p/ um aminoácido é mudado p/ um códon de término de tradução (fim).
- A gravidade do efeito das mutações de sentido trocado e sem sentido no polipeptídeo diferem de caso para caso.
Ex: uma mutação de sentido trocado pode substituir um aminoácido por outro quimicamente similar (substituição conservativa). Nesse caso, a alteração menos provavelmente afeta gravemente a estrutura e função da proteína.
Alternativamente, um aminoácido pode ser substituído por um aminoácido quimicamente diferente (substituição não conservativa). Esse tipo de alteração + provavelmente produz uma grave mudança na estrutura e função da proteína.
- As mutações sem sentido levarão a um término prematuro da tradução. Assim, elas têm um efeito considerável no funcionamento da proteína. Quanto + perto a mutação sem sentido estiver da ponta 3’ da matriz de leitura aberta (ORF), + plausível que a proteína resultante possa ter alguma atividade biológica. 
- Muitas mutações sem sentido produzem proteínas completamente inativas. 
 Mutações de sítio de corte: resultam em mudanças de um único par de bases que inativam proteínas em geral. Podem alterar marcantemente as regiões codificantes, levando a grandes inserções ou deleções que podem ser ou não na matriz de leitura. 
 Como as mutações sem sentido, as mutações indel podem ter consequências na sequência de polipeptídeos que se estendem bem além do sítio da própria mutação. 
 A adição ou deleção de um único par de bases de DNA muda a matriz de leitura do restante do processo de tradução, a partir do sítio de mutação do par de bases até o próximo códon de fim da nova matriz de leitura = Mudança de matriz de leitura. (fazem com que toda a sequência de aminoácidos seguintes ao sítio mutante não tenha relação com a sequência original de aminoácidos.) Assim, resulta na perda completa da estrutura e função normal da proteína. 
As consequências moleculares das mutações de ponto em uma região não-codificante
- partes de um gene que não codificam diretamente uma proteína contêm sítios cruciais de ligação do DNA para proteínas intercaladas entre as sequências que não são essenciais p/ a expressão ou atividade gênica. 
As ramificações de mutações em partes dos genes não codificantes de polipeptídeos são mais difíceis de prever do que as mutações nos segmentos codificantes. 
Em geral, as consequências funcionais de qualquer mutação de ponto em tal região dependem de a mutação perturbar (ou criar) um sítio de ligação. 
- as mutações que perturbam esses sítios têm o potencial de mudar o padrão de expressão de um gene alterando a quantidade do produto expresso em determinado momento/tecido, ou alterando a resposta a alguns estímulos ambientais. Irão alterar a quantidade do produto proteico, mas não a estrutura da proteína. 
- Algumas mutações de sítios de ligação podem bloquear completamente uma etapa necessária na expressão de um gene normal, e assim, inativar totalmente o produto gênico ou bloquear sua formação. 
 Mutação gênica ≠ detecção fenotípica. 
- Muitas mutações de ponto dentro das sequências não codificantes provocam pouca ou nenhuma mudança fenotípica. (essas mutações estão entre os sítios de ligação do DNA p/ proteínas regulatórias. Tais sítios podem ser funcionalmente irrelevantes ou outros sítios dentro do gene podem duplicar sua função).
A Base Molecular das Mutações Espontâneas
	- mutações podem ser espontâneas ou induzidas. 
	- Espontâneas: ocorrência natural e surgem em todas as células. 
- Induzidas: surgem pela ação de alguns agentes (mutágenos), que aumentam a taxa com a qual as mutações ocorrem. 
Teste de flutuação de Luria e Delbrück 
- experimento de Salvador Luria e Max Delbrück, em 1943, foi influenciador em modelar nossa compreensão sobre a natureza da mutação, não só em bactérias, como também em organismos de modo geral. 
- projetaram “teste de flutuação”
- resultado levou ao “paradigma” da mutação: seja em vírus, bactérias ou eucariontes, a mutação pode ocorrer em qualquer célula em qualquer tempo, e sua ocorrência é ao acaso. 
- receberam Nobel em 1969. 
Mecanismos de Mutações Espontâneas 
	- surgem de uma variedade de fontes.
	- uma fonte é o processo de replicação de DNA. 
	Erros na replicação do DNA
- pode ocorrer quando se forma um par errado de nucleotídeos (A-C) na síntese de DNA, levando a uma substituição de bases que pode ser Transição ou Transversão. 
- Transições: 
As formas Imino e Ceto podem parear com a base errada, formando um mal pareamento. 
A habilidade do tautômero errado em fazer um mal pareamento e causar uma mutação no curso de replicação do DNA primeiro foi notada por James Watson e Francis Crick quando formularam seu modelo da estrutura do DNA. 
*Uma purina é substituída por outra purina ou uma pirimidina é substituída por outra pirimidina. 
- Transversões:
*Uma pirimidina substitui uma purina e vice-versa. 
- Mudanças de Matriz de Leitura 
Mutações indel ( inserções ou deleções de um ou mais pares de bases). 
Quando essas mutações adicionam ou subtraem um nº de bases não divisível por 3 (códon), produzem mudanças de matriz de leitura nas regiões codificantes de proteína. 
Replicação deslocada 
- Lesões Espontâneas 
Depurinação: + comum. Perda de uma base purina. 
Desaminação: produz uracil, que pareia com adenina na replicação resultando na conversão de um par G.C em A.T.
Base Molecular das Mutações Induzidas
	Mutagênese: produção de mutações no laboratório pela exposição a mutágenos. 
	Organismo é mutagenizado. 
Mecanismos de mutagênese
	- Podem substituir uma base no DNA
	- Alterar uma base de modo que faça pareamento especificamente errado com outra base
- Danificar uma base de modo que não possa mais parear com qualquer base sob condições normais
Incorporação de análogos de bases 
Compostos químicos similares às bases nitrogenadas normais de DNA, incorporam-se ao DNA no lugar das bases normais.