mutagenese e polimorfismo

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Mutagênese e Polimorfismos – LIM
 
Questões:
 
1.Diferencie mutação espontânea e induzida:
Mutação espontânea: Podem ocorrer devido ao fato de que as 4 bases nucleotídicas podem existir sob 2 formas diferentes (uma usual e uma rara). Quando uma base adquire sua forma rara, pode emparelhar-se com uma base diferente (erros na replicação do DNA e erros na meiose ou mitose, causando não disjunção). Podem ocorrer em qualquer gene e em qualquer local do gene. Ausência de tratamento com mutágeno (fonte de variação genética).
Mutação induzida: Ocorre devido a substâncias químicas ou radiação que aumentam a probabilidade de ocorrência de mutações (agentes mutagênicos – físicos, químicos e biológicos).
a)Quais os mecanismos moleculares que originam as mutações espontâneas. Exemplifique.
São erros na replicação do DNA; lesões espontâneas (desaminação, depurinação, desaminantes, intercalantes); elementos genéticos de transporsição.
 
2. Dentre os mecanismos de mutação induzida demonstre:
a) Análogo de base: Podem ser substitutos frequentes durante a proliferação quando presentes.
Ex: Emparelhamento errôneo (S-BU-g) transição A=T por G = C.
5’ – A – T – A – T – G – C – 3’
3’ – T – A – T – A – C – G – 5’
Substituição por SbU
- A – T – A – T – G – C –
- T – A – bU – A – C – G – 
Mudança tautométrica e replicação
- A – T – A – T – G – C –
- A – T – A – T – C – G –
+
- A – T – G – T – G – C – 	Replicação
- T – A – Bu – A – C – G - 
 - A – T – G – T – G – C –
- T – A – C – A – C – G – 
+
- A – T – G – T – G – C - 
-T – A – bU – A – C – G - 
b) Alteração de base por um agente alquilante: Alguns mutágenos não são incorporados ao DNA, mas alteram uma base, causando mau pareamento específico.
Ex: Metilar um resíduo de guanina, sendo incapaz de parear com a citosina.
Transferência de grupos CH3 para o DNA (Dimetilsufonato) Pode metilar um resíduo de guanina (6-0-metilguanina) Incapaz de parear com a citosina (Transição: G.C A.T)
c) Danos as bases por radiação UV: Absorção de luz UV provoca um estado excitado de uma base púrica ou pirimídica, formando uma ligação covalente entre duas pirimidinas adjacentes, formando um anel ciclobutano (dímeros de timina, dímeros menos estáveis).
 
3.As mutações gênicas do tipo deleção/inserção causam mudança na matriz de leitura (frameshift).
a)      Esquematize uma seqüência de DNA com pelo menos 6 códons e respectivos aminoácidos. 
CTG GTC GTC ACC CCT GTT
_________________________
Leu Val Val Thr Pro Val
Provoque a deleção de uma base no segundo códon e reconstrua a seqüência de DNA e aminoácidos.
GTC GT- GTC ACC CCT GTT
___________________________
GAC CAC CAG VGG GGA CAA
___________________________
Asp Hist Glu Trp Gli Glu
Provoque a inserção de três bases entre dois códons e reconstrua a seqüência de DNA e aminoácidos.
CTG GTC GTA GTC ACC CCT GTT
_______________________________
GAC CAG CAU CAG AGG GGA CAA
_______________________________
Asp Glu His Glu Arg Gli Glu
Quais alterações foram observadas nos itens (b) e (c) e conseqüências para o polipeptídeo.
No item b e c houve mudança na sequencia de aminoácidos, sendo que no b houve mudança de todos os aminoácidos e em c somente um aminoácido diferente é colocado. 
 
4.      Caracterize os polimorfismos de DNA e aplicações gerais:
·  RFLP: Polimorfismos de comprimento de fragmentos de restrição. Consiste na hidrólise do DNA com enzimas de restrição e separação dos fragmentos gerados (eletroforese) que correspondem a padrões de restrição específicos. Pode ser aplicada ao DNA plasmídico e ao DNA cromossômico. 
· SNPs: Mudanças de um único nucleotídeo distribuído por todo o genoma, devido a substituição de uma base por outra. Serve como marcador de mapeamento genético, antropologia molecular e epidemiologia molecular.
· Minissatélites (VNTR): Repetição de múltiplas cópias de uma sequencia de DNA (10-100 pares de bases)
· Microssatélites (STR): Trechos de DNA de 2, 3 ou 4 nucleotídeos repetidos, mais frequentes e polimórficos. 
Ambos (VNTR e STR) são utilizados na identificação individual, biologia forense, testes de paternidade e diagnósticos de doenças.
5. Observe as figuras abaixo, identifique os genótipos de cada indivíduo e indique quais indivíduos apresentam risco maior de desenvolvimento de câncer gástrico. (ver último slide da aula 8 ).
Na primeira eletroforese, apenas o indivíduo 6 apresenta maior risco de câncer gástrico. 
1 a 5 = homozigoto normal (TT); 6 = polimórfico (CC) 
Na segunda eletroforese, os indivíduos 1, 3, 4, 5 e 7 apresentam maior risco de câncer gástrico. 
1 = AA; 2 = CC; 3 = AA; 4 = AA; 5 = AC; 6 = CC; 7 = AA.