Aula sobre Mutações genéticas

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Mutação 
Prof.: Ariane B. Frare 
O que você entende por mutação??? 
Importância das mutações 
• Variação genética  Evolução 
 
 
 
 
 
• Como surgem as variações? 
 
 
Localização das mutações no 
genoma 
 
• Regiões codificantes – Afetando o metabolismo ou 
estrutura. 
 
• Regiões sem função – Efeito neutro. 
 
• Região reguladora – afeta promotores de genes, 
alterando a sua expressão. 
 
Mutação: Como surgem? 
• Erros na replicação do DNA 
 
– Espontaneamente 
– Induzidas : Agente mutagênicos (Físicos, Químicos 
e Vírus) 
Mutações 
 
 Mudança no material genético 
• Mutação 
 Processo pelo qual ocorre a mudança 
 São mudanças herdáveis no material genético 
 Principal fonte de toda variação genética 
 Fornece a matéria prima para a evolução 
 
• Mutações gênicas - eventos 
mutacionais que ocorrem dentro de 
genes individuais 
Mutações espontâneas Mutações induzidas 
Agente 
mutagênico naturais 
MUTAÇÃO: qualquer mudança na 
sequência de nucleotídeos ou arranjo do 
DNA 
Células germinativas: 
Mutação herdável 
Células somáticas: 
Mutação somática 
MUTAÇÕES SOMÁTICAS E 
DE LINHAGEM GERMINATIVA 
 
Exemplos: 
• Mutação somática: Heterocromia da Íris 
•Mutação germinativa: Carneiros da raça Ancon 
 
 
• GENOMA DIPLÓIDE HUMANO: ~ 
6x109 pb do DNA → menos 1 mutação de 
pb/divisão 
 
Mutação de ponto 
 
Mutações de ponto 
• Envolvem mudanças em sítios específicos de 
um gene. 
• Principais tipos de mutações de ponto são: 
 • Substituições de bases - um par de base é 
substituído por outro 
 –– Transição: substituição de uma base por outra 
da mesma categoria química (A-G / C-T) 
 Purina Purina A G 
 G A 
 
Pirimidina Pirimidina T C 
 C T 
Mutações de ponto 
• Transversão - subs. de uma base por outra de 
categoria química diferente (purina por 
pirimidina) 
 
 
 
Purina Pirimidina 
 
 
 
 
 
 
A  C 
A T 
 
G C 
G T 
 
 
Pirimidina Purina 
T  A 
T  G 
 
C A 
C G 
 
Exemplo: Anemia falciforme 
• Causada por uma alteração na cadeia β da 
hemoglobina, decorrente da substituição de uma 
adenina por uma timina (transversão) no sexto 
códon do gene. 
 
• Através dessa mutação pontual, o códon GAG 
transforma-se em GTG, provocando substituição do 
ácido glutâmico pela valina na cadeia polipeptídica 
Inserções 
• Adição de um ou mais pares de nucleotídeos 
Deleções 
• Remoção de um ou mais nucleotídeo 
Inserções e Deleções 
• São mais frequentes do que as substituições de bases 
 
• Podem levar a mudança na matriz de leitura, alterando todos 
os aminoácidos após a mutação 
 
• Em geral essas mutações tem efeitos drásticos no fenótipo 
 
• Del e Ins em múltiplos de 3 podem deixar a matriz intacta, 
embora ainda afete o fenótipo 
Mutações silenciosas 
• Mudança de um códon por outro originando o 
mesmo aminoácido (a.a.) 
AGG CGG 
 Ambas codificam Arginina 
Mutações de sentido trocado 
• Mudança de um códon por outro originando 
aminoácido diferente. 
– Sinônimas : códon especifica aa quimicamente semelhante 
 
 
 
– Não-sinônimas : a.a. quimicamente diferente 
AAA AGA 
 Muda Lisina para Arginina básica 
(não altera a função da proteína em alguns casos) 
UUU UCU 
Hidrofóbica Polar 
Fenilalanina Serina 
 
• Talassemia – Mutação com sentido (tradução 
alongada da proteína pela retirada do sinal 
STOP) troca o códon TAA (sinal STOP) pelo 
CAA. A proteína torna-se disfuncional. 
Mutações sem sentido 
• Substituição de um códon para a.a. qualquer, 
por um códon stop 
 
• Policitemia – Mutação sem sentido (tradução 
incompleta da proteína) interrompe uma das 
proteínas da hemoglobina. Esta mutação 
resulta no espessamento do sangue. 
Mutação direta 
• Gene selvagem para um fenótipo mutante. 
(Dois fenótipos diferentes, mas normais). 
 
Mutação Reversa 
• Altera o fenótipo mutante de volta para o selvagem. 
 – Retromutação - uma segunda mutação no mesmo sítio 
do gene que a mutação original. 
 
 – Supressora - uma mutação que compensa os efeitos da 
primeira mutação. 
• Intragênica: mesmo gene da mutação original 
• Intergênica: ocorre em um gene diferente da mutação 
suprimida 
Mutações de perda de função 
• Ausência completa ou parcial do 
funcionamento normal da proteína. 
 
• Ex: Adrenoleucodistrofia (ALD )existe uma 
mutação no gene ABCD1 do cromossomo X, 
que em homozigose, interfere no 
processamento/produção do transportador de 
ácidos graxos 
– Em excesso desmielinizam nossos axônios 
 
Mutações de ganho de função 
• Produz uma característica nova, ou faz com que uma 
característica apareça em tecidos impróprios 
 
• Ex: A falta de uma proteína que degrada lipoproteínas, 
a lipoproteína lipase, é um fenótipo que se apresenta 
de duas formas. 
• Nos seres humanos, a sua falta NÃO é letal. 
• Nos ratos, a sua falta não permite a sobrevivência do 
animal algum tempo após o parto. Caracteriza, assim, 
uma doença genética recessiva. 
• vetor, como o adenovírus, transferirem um gene 
 
Mutações Letais - 
• Causam a morte prematura 
• No homem, alguns genes letais provocam a 
morte do feto: acondroplasia, por exemplo. 
– dose dupla, acarreta a morte do feto, mas em 
dose simples ocasiona um tipo de nanismo 
• Na infância: fibrose cística e da distrofia 
muscular de Duchenne 
• Tardiamente na vida do portador, estão os 
causadores da doença de Huntington 
 
 
Mutações Induzidas 
• Surgem após um tratamento proposital com 
mutágenos, agentes ambientais conhecidos 
por aumentar a taxa de mutações. 
 
Pontos Quentes 
• Sítios mutacionais que podem surgir da 
preferência de alguns mutágenos. 
 
• Hotspots: locais em que as mutações 
ocorrem a uma taxa até 100 vezes superior ao 
normal 
 
Mutações Espontâneas 
• Surgem na ausência de tratamento, são 
supostamente a fonte natural da variação 
genética que é vista nas populações 
 
• Frequência baixa: uma célula em 105 a 108 
 
 
 
Mutações Espontâneas 
• Mecanismos: 
– Erros na replicação do DNA 
– Lesões espontâneas: desaminação, depurinação e 
danos oxidativos (radicais superóxido-O2; peróxido 
de hidrogênio-H2O2; radicais hidroxila-OH) 
Mutações Espontâneas 
 
Mutações Espontâneas 
• ERROS DE REPLICAÇÃO DO DNA 
• PERDA DE BASES: 
– Depurinação: 5.000 bases púricas (A e G)/dia/célula 
– Desaminação: Mudança de uma base normal para uma atípica; C → 
U, 
REPLICAÇÃO: DNA pol: 1 base errada na cadeia filha/10 
milhões pb 
• REVISÃO DE PROVA “PROOFREADING”: corrige 
99,9% dos erros de replicação 
• TAXA DE MUTAÇÃO (erros de replicação): muito baixa 10-
10 por pb/divisão 
 
MUTAÇÕES INDUZIDAS 
• Agentes biológicos: 
– Vírus mutação insercional 
 
 
 
Pesquisar genética viral!!! 
1,0 ponto 
Boa semana!!! 
 
Por hoje é só!!!