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MUTAGÊNESE Prof. Rodrigo Vela FUNDAMENTO DNA RNA PROTEÍNA MUTAÇÃO Qualquer alteração permanente no DNA, isto é, uma alteração da seqüência de nucleotídeos ou arranjo do DNA no genoma. É o processo pelo qual os genes mudam de uma forma alélica para outra. Mutação Podem levar à perda de função de um gene ou a uma nova função. A alteração de um nucleotídeo pode levar à formação de uma proteína variante. Classificação das mutações Quanto a origem Espontâneas (10-9 – 10-10) Induzidas (agentes mutagênicos) Quanto ao tipo celular Somáticas (mosaicismo, câncer) Germinativas (doenças genéticas clássicas) As mutações nas células da linhagem germinativa podem ser transmitidas à prole, mas as somáticas não. Classificação das mutações Quanto a adaptabilidade Benéficas Neutras (polimorfismos) Deletérias (doenças genéticas, câncer) CÓDIGO GENÉTICO Classificação das mutações Quanto ao nível Cromossômicas Alterações numéricas Alterações estruturais Gênicas Mutações de ponto Deleções e duplicações Classificação geral dos mecanismos mutacionais Substituições de Nucleotídeos (mutações de ponto) Deleções e inserções pequenos segmentos grandes segmentos Substituição de nucleotídeos Mais freqüente Classificação Transições: AG, CT (63%) Transversões: purina pirimidina (37%) BASE MOLECULAR E BIOQUÍMICA DAS DOENÇAS GENÉTICAS Mutação proteína alterada função anormal doença MUTAÇÃO MISSENSE (sentido trocado) Códon especifica um aminoácido diferente e não funcional. FENILCETONÚRIA (PKU) Distúrbio no metabolismo da fenilalanina mutação da enzima fenilalanina –hidroxilase, que converte fenilalanina em tirosina Acúmulo de fenilalanina lesando o SNC em desenvolvimento Gene 12q22-24 (4 mutações) Triagem neonatal Mutações nonsense (sem sentido) Geram um códon de parada Mutações nonsense (sem sentido) Neurofibromatose tipo 1 (NF1) – 17q11.2 NF1 Mutações “RNA splicing” Introns: regiões dos genes que não codificam qualquer proteína. Separam éxons Éxons: sequências de DNA que codificam para proteínas Mutações “RNA splicing” Spliceossomo Mutações “RNA splicing” Deleções e inserções Envolvendo pequeno número de bases Mutações “Frame Shift” Deleções ou inserções de codons Grandes deleções e inserções Deleções ou duplicações de genes Mecanismos: Crossing Over desigual Recombinação não-homóloga Retrotransposição Mutações “Frameshift” Alteram o quadro de leitura O número de bases inseridas ou deletadas não é multiplo de 3. Mutações “Frame Shift” Mutações “Frame Shift” Deleções ou inserções de codons Proteínas com deleções ou inserções de aminoácidos “Grandes” deleções e inserções Causas comuns para algumas doenças e raras para outras 5% das doenças ligadas ao X são grandes deleções Ictiose ligada ao X (Esteróide sulfatase) – 84% Distrofia muscular Duchenne – 60% Alfa-talassemia Homens 46,XX Crossing Over desigual e recombinação não-homóloga Influência de elementos repetitivos Crossing-over desigual em um caso de inversão paracêntrica: (inversão não envolve o centrômero) Crossing-over desigual em um caso de inversão pericêntrica: (inversão envolvendo o centrômero)
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