Mutações Espontâneas

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Mutações Espontâneas
Deborah Gomes Tostes; Evelyn Andrade Dias; Larissa Ribeiro da Cruz; Lucas Santana; Mariza Gabriela Faleiro de M. Lodi Cruz; Vanessa Luiza de Sousa; Geovanne Azevedo Diniz Silva
Professor(a): Letícia da Conceição Braga 
Mutações
 É uma alteração súbita e herdável na estrutura do material genético. Dividida em mutações gênicas (alteram a estrutura do DNA) e mutações cromossômicas (alteram a estrutura ou o número de cromossomos). 
 Essa alteração pode levar a uma mudança correspondente no fenótipo do indivíduo;
 A mutação é a fonte de toda variabilidade genética, 
fornecendo a matéria prima para a evolução.
 As mutações gênicas são classificadas de acordo
com sua natureza em dois tipos:
 Induzidas;
 Espontâneas.
Mutações Espontâneas 
 São mutações de origem natural, em que ocorrem aleatoriamente em qualquer alelo do DNA de qualquer célula do organismo, sem que haja qualquer influência externa. Surgem por:
 
 Erros na replicação do DNA;
 Lesões espontâneas na estrutura química das 
bases nucleotídicas.
Erros na replicação do DNA
Os erros de replicação resultam da combinação malsucedida dos pares de bases entre uma fita-molde e uma fita recém sintetizada de DNA.
A eficiência global da replicação do DNA é atribuível à capacidade de correção dos erros do DNA das DNA polimerases e à operação dos sistemas de reparo de erros de combinação nos pares de bases do DNA.
 Exceções da eficácia do reparo:
 Deslizamento da fita;
 Tautômeros de base.
Erros na replicação do DNA
As regiões genômicas contendo sequências repetidas de nucleotídeos diminuem a eficácia de reparo do DNA, o que provoca erros de replicação nessas regiões. 
 Unidades de repetição maiores são suscetíveis a erros de replicação que surte o efeito de aumentar ou diminuir o número de repetições;
As mutações que alteram o número de repetições de DNA ocorrem por um processo chamado deslizamento da fita.
O deslizamento da fita ocorre quando a DNA polimerase se dissocia temporariamente da fita molde enquanto se desloca por uma sequência de DNA repetida.
Erros na replicação do DNA
Durante a dissociação, uma parte do DNA recém replicado forma uma estrutura em hairpin temporária de fita dupla, induzida pelo pareamento de bases complementares dos nucleotídeos na alça.
A reassociação da DNA polimerase e a retomada da replicação levam a uma nova replicação de uma parte repetida na fita-filha.
Conclusão: O deslizamento da fita nas regiões de sequência de DNA repetidas leva uma alteração no número de elementos repetidos.
Erros na replicação do DNA
 As bases nucleotídicas do DNA são estruturas químicas orgânicas que as vezes podem ser convertidas, em que são conhecidas como mudanças tautoméricas;
Tautômeros de bases: estruturas que têm a mesma composição e organização geral, mas uma ligeira diferença na ligação e colocação do hidrogênio.
Essas mudanças podem levar a uma combinação malsucedida de pares de bases entre um tautômero raro em uma fita do DNA e a forma comum na fita complementar.
É a forma mais comum de erro de replicação do DNA.
Erros na replicação do DNA
 Mudanças tautoméricas podem levar a mutações por substituição de pares de bases;
A rara forma enólica da timina é pareada incorretamente com a guanina durante a replicação do DNA;
Três pontes de hidrogênio estáveis se formam entre esses nucleotídeos pareados incorretamente;
Uma mudança tautomérica da timina volta sua forma comum, seguida pela replicação do pareamento equivocado e não corrigido dos pares de bases.
Lesões Espontâneas
 Decorrem da alteração química das bases normalmente presentes no DNA
Dois fatores mais comuns podem estar envolvidos nestas lesões ao DNA: 
Depurinação: ocorre a perda de uma base purina o que acaba por criar um sítio apurínico que pode ser preenchido por uma base qualquer levando a uma mutação;
Desaminação: é a remoção de um grupo amino de uma base;
Depurinação
É a perda de uma das purinas, adenina ou guanina, de um nucleotídeo pela quebra da ligação covalente do carbono 1’ da desoxirribose que liga o açúcar à base nucleotídica;
Formam-se os chamados sítios apurínicos.
Depurinação
 Durante a replicação, o sítio apurínico não contém a base-molde e a DNA polimerase normalmente compensa colocando uma adenina (mas, as vezes uma guanina) oposta no local;
 Isso provoca uma mutação;
Desaminação
 É a remoção de um grupo amino de uma base nitrogenada;
 Quando a citosina é desaminada, o grupo amina normalmente é substituído por um átomo de oxigênio, formando uma base nucleotídica uracila;
 O reparo do pareamento equivocado reconhece a uracila como uma base de RNA e a remove do DNA
 A uracila excisada é substituída pela citosina e a sequência do tipo selvagem é restaurada.
Metilação e Desaminação sequencial
Por exemplo citosina metilada – (citosina na qual um átomo de hidrogênio no carbono 5 foi substituído por um grupo metila (CH3) ); 
É chamada de 5- metilcitosina;
Quando ocorre a desaminação da 5-metilcitosina 
cria uma timina em uma fita e a guanina
na outra fita 
Metilação e Desaminação sequencial
 Se as enzimas de reparo do pareamento equivocado corrigirem esse pareamento antes da próxima replicação, os resultados possíveis são:
 
1) o reparo, restaurando o par de bases G-C do tipo selvagem; ou
2) o reparo, gerando uma substituição por bases A-T.
Metilação e Desaminação sequencial
 Se o reparo não ocorrer antes da replicação:
 A fita contendo guanina será utilizada para produzir uma dúplex-filha com a sequência do tipo selvagem (G-C);
 Enquanto a fita contendo timina será utilizada para sintetizar uma dúplex-filha contendo a substituição de par de bases G-C por A-T.
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REFERÊNCIAS
SANDERS,M. F.; BOWMAN,j. l. Análise genética: uma abordagem integrada. São Paulo: Pearson Education do Brasil,2014.
OBRIGADO PELA ATENÇÃO!