Aula 4 Mutação e Reparo

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Relato de caso 
João, 45 anos, masculino, caucasoide, lavrador, procurou o serviço de saúde devido a lesão na pálpebra inferior esquerda acompanhada de dor local. Relatou uma irmã e dois irmãos com câncer de pele. Referiu tumores faciais a partir dos 13 anos, uso irregular de protetor solar e exposição diária ao sol. Verificadas manchas hipercrômicas e hipocrômicas e pápulas hiperceratóticas em áreas expostas. Encontrados câncer basocelular e espinocelular em face e punho. Prescrito quimiopreventivo etretinato, depois substituído por acitretina e uso de protetor solar. Monitorado mensalmente, aos 49 anos evoluiu com melanoma em face. Aos 50, desenvolveu câncer espinocelular periorbitário com invasão da parede da órbita esquerda, levando a ressecção do mesmo. Aos 62, recidiva irressecável de melanoma. Apesar da quimioterapia, o paciente foi a óbito.
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Discussão 
Quais os principais tipos de alterações a molécula de DNA pode sofrer?
Possível hipótese diagnostica do paciente que levou ele a desenvolver diversos tipos de CA de pele?
Quais as formas de manutenção da integridade do genoma humano?
Qual o perfil de herança genética dessa doença
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MUTAÇÕES E REPARO DO DNA
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Mutações
 O DNA, assim como qualquer outra molécula, pode sofrer uma variedade de reações químicas.
 Uma vez que o DNA serve à função peculiar de cópia permanente do genoma celular, mudanças em sua estrutura podem ter conseqüências dramáticas.
 Para manter a integridade de seus genomas, as células desenvolveram mecanismos para reparo de lesões no DNA.
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Alterações Cromossômicas 
Estruturais
Balanceadas 
Não Balanceadas
 
Numéricas
Euploidias
Aneuploidias
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Substituição de Bases – Transições e Transversões
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Substituição de Bases – Pontual - Transições e Transversões
Mutação Silenciosa
ATG GAA GCA CGT
Met Glu Ala Gly
ATG GAG GCA CGT
Met Glu Ala Gly
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TAC AAC GTC ACC 
Met Phe Gln Trp
TAC GAC GTC ACC 
Met Leu Gln Trp
Substituição de Bases – Pontual - Transições e Transversões
Mutação de Sentido Trocado
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Mutação puntual em ras
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Substituição de Bases – Pontual - Transições e Transversões
Mutação sem sentido
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LESÕES E REPARO NO DNA
Também pode ocorrer modificações ou perda espontânea.
Quando a lesão não é reparada, uma mutação permanente é introduzida, podendo causar efeitos diversos.
Agente lesivos: radiação ou substâncias químicas.
DNA apresenta mecanismos que permitem reconhecer a lesão, e corrigir a seção danificada da fita de DNA.
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Lesões no DNA
Espontâneas
Agentes físicos, químicos ou biológicos.
Lesões não corrigidas transformam-se em mutações
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Tipos de Lesões
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Lesões
Espontâneas
Deaminação
Depurinação
Induzidas
Dimeros de pirimidina 
Alquilação
Adição de grupos volumosos
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Lesões espontâneas no DNA
a) Deaminação
Citosina
Uracil
Adenina
Hipoxantina
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Lesões espontâneas no DNA
b) Depurinação
NH2
dAMP
P
P
Sítio AP
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Lesões induzidas no DNA
a) Radiação UV - Formação de dímeros de timina
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Lesões induzidas no DNA
b) Agentes químicos - Alquilação
CH3
 |
O
O6-metilguanina
Guanina
NH2
NH2
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Lesões induzidas no DNA
c) Agentes químicos – Adição de grupo volumoso
Guanina
NH
Benzo(a)pireno
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Agentes carcinogênicos
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Reparo do DNA
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Reparo do DNA
Reversão direta da lesão
Fotoreativação – reparo direto dos dímeros de timina
Remoção de agentes alquilantes - Reparo da O6-metilguanina (O6-metilguanina metiltransferase)
Reparo por excisão
Reparo por excisão de base
Reparo por excisão de nucleotídeos
Reparo de malpareamento (mismatch repair)
Reparo por Recombinação
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Dímero de timina
Provoca distorção no DNA que bloqueia a transcrição
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Fotorreativação
Este mecanismo existe em E.coli, levedura e plantas, mas não existe em outras espécies, incluindo a humana
Reversão direta da lesão
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Reparo da O6-metilguanina
CH3
 |
O
O6-metilguanina
NH2
O6-metilguanina metiltransferase
Reversão direta da lesão – Alquilação 
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Reparo por excisão de base
U formada por deaminação de C
DNA glicosilase
Sitio AP
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Reparo por excisão de base
Endonuclease AP
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Reparo por excisão de base
Desoxirribose fosfodiesterase
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Reparo por excisão de base
DNA polimerase
DNA ligase
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Reparo por excisão de nucleotídeos
T
T
Identificação da lesão e 
clivagem por nuclease
Helicase
Remoção do oligonucleotídeo
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DNA polimerase
Ligase
Reparo por excisão de nucleotídeos
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Xeroderma pigmentoso
Sensibilidade à luz UV desenvolvendo cânceres de pele múltiplos de regiões da pele expostas à luz solar
Células de pacientes com xeroderma pigmentoso não tinham a capacidade de reparação do DNA mutado por excisão de nucleotídeos
Identificação de genes humanos envolvidos com a reparação do DNA mutado
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Eucarioto = quebras de fita única ou malpareada
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Reparo por Recombinação
Replicação bloqueada pelo dímero de pirimidina
Recombinação deixa falha na fita original intacta
 Fita parental intacta 
 recombina com a região 
 da falha
 Falha preenchida pela
 polimerase e ligase
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Câncer de mama
Genes relacionados com a reparação do DNA acoplada `a transcrição BRCA1
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