Mutacao genetica

Prévia do material em texto

Mutação genética	
Objetivo 1: entender como ocorre as mutações genéticas, listando 
seus tipos 
CONCEITO DE MUTAÇÃO: 
Mutação	 é	 uma	alteração	 que	 ocorre	 no	 material	 genético	 dos	
indivíduos.	 Podem	 originar-se	 de	 forma	 natural,	 durante	 os	
processos	 de	mitose,	meiose	ou	 síntese	 proteica,	 ou	 ser	
decorrente	 da	 ação	 de	 algum	 agente	 mutagênico.	 Também	
podem	ocorrer	em	três	níveis:	
1. Molecular: pode	também	ser	chamada	de	mutação	genética	ou	
pontual,	 afeta	 um	 nucleotídeo	 ou	 um	 grupo	 de	 nucleotídeos	
do	DNA;	
2. Cromossômica: ocorre	em	mais	de	um	gene,	afetando,	assim,	a	
estrutura	do	cromossomo;	
3. Genômica:	altera	 o	 conjunto	 do	 genoma,	 podendo	 afetar	 o	
número	total	de	cromossomos	ou	os	cromossomos	presentes	nos	
pares	de	forma	individual.	Esse	tipo	de	mutação	é	responsável	por	
causar	algumas	síndromes,	como	a	síndrome	de	Down.	
Essa	 alteração	 leva,	 muitas	 vezes,	 a	 uma	 mudança	 no	 fenótipo	
(características	observáveis)	do	indivíduo.	
CLASSIFICAÇÃO DAS MUTAÇÕES: 
As	mutações	podem	ser	 classificadas	de	acordo	com	a	 linhagem	
celular,	 isto	 é,	 em	 qual	 célula	 a	 alteração	 acontece.	 Em	
organismos	 pluricelulares,	 as	 mutações	 genéticas	 são	 divididas	
em:	
	
Mutação Somática:	acontece	nas	células	dos	tecidos	e	dos	órgãos.	
Em	 geral,	 são	 mutações	 que	 não	 são	 transmitidas	 aos	 seus	
descendentes.	 Um	 exemplo	 desse	 tipo	 de	 doença	 genética	 é	 a	
Heterocromia	de	Íris,	que	consiste	em	duas	íris	de	cores	distintas	
ou	somente	uma	parte	dela	é	de	cor	diferente	do	restante.	
	
Mutação Germinativa:	ocorre	nas	células	que	originam	os	gametas	
(óvulos	 e	 espermatozoides).	 Podem	 ser	 erros	 que	 sucedem	 na	
replicação	do	DNA	ou	agentes	mutagênicos	químicos	e	 físicos.	A	
mutação	 germinativa,	 diferente	 da	mutação	 somática,	 pode	 ser	
transmitida	aos	seus	descendentes.	
Existem	dois	tipos	principais	de	mutação	quanto	à	sua	extensão:	
mutações	gênicas	e	mutações	cromossômicas.			
	
Mutações gênicas: Alteram	a	sequência	de	nucleotídeos	do	DNA.	
Ocorrem	através	da	adição,	substituição	e	subtração	de	um	gene.	
Em	 relação	 à	 adição	 ou	 subtração,	 as	 mutações	 gênicas	 são	
capazes	 de	 alterar	 o	 material	 genético,	 acrescentando	 uma	 ou	
mais	bases	ao	DNA.		Quanto	à	substituição,	há	uma	troca	de	bases,	
isto	é,	a	base	nitrogenada	purina	 (adenina	e	guanina)	é	alterada	
por	outra	purina	ou	uma	pirimidina	 (citosina	e	 timina)	por	outra	
pirimidina.	
Doenças causadas por mutações gênicas: 
- Fibrose Quística:	 é	uma	 doença	 hereditária	 que	 ocorre	 pela	
deficiência	das	glândulas	exócrinas	do	organismo.	
-Doença	de	Huntington	ou	Coreia	 de	Huntington:	 é	uma	doença	
neurodegenerativa	que	 se	manifesta,	 geralmente,	 entre	35	e	45	
anos.	 É	 uma	 perda	 gradativa	 das	 habilidades	 intelectuais	 e	
motoras.	
- Daltonismo:	 é	uma	 das	 anomalias	 mais	 comuns.	 Tem	 mais	
incidência	 nos	 homens	 do	 que	 nas	 mulheres	 e	 consiste	 na	
incapacidade	de	distinguir	determinadas	cores.	
- Mutação cromossômica: Também	 conhecida	 como	 aberrações	
cromossômicas,	 são	 mutações	 que	 atingem	 os	 cromossomos	
quanto	ao	seu	número	e	sua	estrutura.	
	
MUTAÇÕES CROMOSSOMICAS: 
As	mutações	 cromossômicas	 numéricas	são	 alterações	
que	afetam	 o número de cromossomos	 inteiros	(euploidias),	
aumentando	 (poliploidia)	 ou	 diminuindo	 (haploidia	 ou	
monoploidia)	seu	 conjunto	 total,	ou	 podem	 alterar	 o	 número	
de	cromossomos	 específicos	 isolados	(aneuploidias)	 (ex.:	
trissomia	 do	 cromossomo	 21,	 conhecido	 como	 Síndrome	 de	
Down).	
	
A Síndrome de Down apresenta	um	cromossomo	a	mais	no	par	de	
cromossomos	21,	chamado	de	trissomia.	Os	 indivíduos	com	esse	
tipo	 de	 mutação	 possuem	 uma	 baixa	 estatura,	 pálpebras	
características,	 boca	 pequena	 e	 atraso	 mental	 em	 graus	
diferentes.	
>>	 quem	 apresenta	 essa	 anomalia,	 possui	 3	 cromossomos	
presentes	no	par	21.	
	
A Síndrome de Turner,	 causada	pela	monossomia	 (perda	de	um	
cromossomo),	 possui	 apenas	 um	 cromossomo	 X	 no	 par	 sexual.	
Afeta	 somente	 as	 mulheres.	 Indivíduos	 com	 essa	 anomalia	
apresentam	 altura	 mais	 baixa	 que	 a	 média	 e	 não	 desenvolvem	
caracteres	sexuais	secundários.	
	
A Síndrome de Klinefelter	ocorre	geralmente	em	meninos,	devido	
à	presença	de	um	cromossomo	X	extra	no	par	sexual.		Nesse	caso,	
os	 homens	 são	 mais	 afetados.	 São	 indivíduos	 mais	 altos	 que	 a	
média.	Apresentam	órgão	peniano	com	desenvolvimento	normal,	
mas	os	testículos	não	tão	desenvolvidos.	
	
A Síndrome de Patau	consiste	na	presença	de	três	cromossomos	
no	par	de	número	treze.	Esta	anomalia	afeta	o	desenvolvimento	
do	coração,	rins,	cérebro,	face	e	membros.	
	
Em	 relação	 à	 mutação	 quanto	 à	 estrutura,	 quando	 ela	 é	
modificada,	 pode	 acontecer	 a	 retirada	 ou	 a	 introdução	 de	 um	
grupo	 de	 genes	 naquele	 cromossomo.	 A	 síndrome	 de	 “Cri	 du	
Chat”,	mais	 conhecida	 como	Miado	 do	 Gato,	 é	 um	 exemplo	 de	
mutação	quanto	à	estrutura.	É	um	erro	no	material	genético	que	
causa	anomalias	faciais	e	retardo	mental.	
	
ORIGEM E CAUSA DAS MUTAÇÕES: 
As	mutações	 surgem	 de	 forma	 natural	 ou	 podem	 ser	 induzidas	
por	agentes	 mutagênicos,	 isto	 é,	substâncias	 químicas	 ou	 de	
natureza	 física	 que	 podem	 induzir	 as	 mutações,	 como	 os	 raios	
ultravioleta	e	raios	X,	bebidas	alcoólicas,	substâncias	derivadas	do	
tabaco,	bem	como	alguns	medicamentos.	
As	mutações	 ocorrem	em	 virtude	 de	alterações	que	 surgem	nos	
nucleotídeos	 do	 DNA,	 podendo	 ocorrer	 por	 meio	 de	 alterações	
químicas	 nas	 bases	 nitrogenadas,	 erros	 na	 incorporação	 de	
nucleotídeos	 (inserção	 de	 uma	 base	 nitrogenada	 no	 lugar	 de	
outra),	 adição	 ou	 deleção	 de	 bases	 nitrogenadas,	 alterações	 na	
estrutura	e	no	número	de	cromossomos,	entre	outros	fatores.	
Muitas	 vezes,	 algumas	 dessas	 alterações	 que	 surgem	 são	
corrigidas	 antes	da	 replicação	do	DNA.	Quando	 isso	não	ocorre,	
surge	uma	nova	molécula	com	a	alteração,	e	ela	pode	reproduzir-
se,	perpetuando	a	mutação.	
 
Mutação gênica 
As	 mutações	 podem	 ocorrer	 em	células somáticas	 ou	
germinativas.	 Quando	 surgem	 nas	células	somáticas	(células	 do	
corpo,	exceto	as	reprodutivas),	elas	geralmente	não	são	herdáveis,	
podendo	causar	problemas	como	o	desenvolvimento	de	tumores,	
envelhecimento	 precoce,	 malformações	(quando	 ocorre	 no	
período	embrionário),	entre	outros.	
TIPOS DE MUTAÇÕES: 
As	 mutações	 podem	 ser	 classificadas	 de	 diferentes	 maneiras.	
Alguns	tipos	de	mutações	conforme	o	efeito	que	elas	causam:	
1. Mutação silenciosa:	é	 um	 tipo	 de	 mutação	 molecular	 cuja	
mudança	 no	 nucleotídeo	 do	 DNA	 não	 altera	
o	aminoácido	sintetizado.	
2. Mutação com alteração ou perda de sentido:	é	também	um	tipo	
de	 mutação	 molecular,	 no	 entanto,	 a	 mudança	 no	 nucleotídeo	
causa	 uma	 alteração	 que	 leva	 à	 síntese	 de	 um	 aminoácido	
diferente	do	esperado.	
3. Mutação sem sentido (nonsense):	 mutação	 molecular	 cuja	
alteração	 no	 nucleotídeo	 causa	 o	 surgimento	 de	 um	 códon	
(sequência	 de	 três	 bases	 nitrogenadas)	 de	 término,	 indicando	 o	
fim	da	cadeia	de	aminoácidos.	Assim,	a	proteína	que	está	sendo	
sintetizada	é	cortada	prematuramente.	
4. Mutação frameshift: a	 inserção	 ou	 deleção	 de	 bases	
nitrogenadas	 altera	 a	 sequência	 de	 códons,	 o	 que	 gera	 uma	
sequência	diferente	de	aminoácidos	ou,	até	mesmo,	um	códon	de	
término.	
5. Duplicação: mutação	cromossômica	na	qual	surgem	cópias	de	
determinado	 trecho	 do	 cromossomo,	 podendo	 alterar	 a	
sequência	de	 códons.	Geralmente	está	 relacionada	 com	a	perda	
desse	trecho	(deleção)	no	cromossomo	homólogo.	
6. Deleção: perda	 de	 um	 segmento	 de	 cromossomos,	 seja	 na	
extremidade,	 seja	 em	 seu	 interior.	 Esse	 tipo	 de	 mutação	
cromossômica	também	pode	ocasionar	mudança	na	sequência	de	
códons.	
Se	 o	 conjunto	 cromossômico	 estiver	 completo,	 mesmo	 que	
reorganizado	 de	 forma	 errada,	 a	 alteração	 é	 chamada	
de	balanceada	ou	equilibrada.	 Se	 houverpartes	 adicionais	 ou	
perdidas	é	chamada	de	desequilibrada	ou	desbalanceada.	
	
Objetivo 2: descrever como ocorre as síndromes cromossômicas 
Existem	 dois	 tipos	 de	 anomalias	 cromossômicas:	 a	 primeira	 diz	
respeito	 a	 alterações	 estruturais	 dos	 cromossomos,	 que	 são	 os	
pedacinhos	 dos	 genes	 que,	 juntos,	 formam	o	 nosso	DNA.	Neste	
caso,	o	DNA	do	bebê	apresenta	pequenas	falhas	ou	inversões	em	
sua	estrutura.	A	segunda	é	aquela	que	diz	respeito	a	modificações	
numéricas,	 isto	 é,	 quando	 faltam	 ou	 sobram	 cromossomos.	 É	
importante	frisar,	neste	caso,	que	alterações	cromossômicas	são	
diferentes	 das	 congênitas.	 Se	 no	 primeiro	 caso,	 o	 que	 ocorre	 é	
uma	alteração	nos	genes,	no	segundo,	a	doença	é	hereditária,	ou	
seja,	transmitida	dos	pais	para	o	filho.	
 
Síndrome de Down 
Também	conhecida	pelo	nome	de	Trissomia	do	21,	a	Síndrome	de	
Down	foi	descoberta	no	ano	de	1966,	quando	o	médico	britânico	
John	 Langdon	 Down	 apontou	 a	 presença	 extra	 de	 um	
cromossomo	no	número	já	previsto	para	uma	célula	normal.	
As	 características	 físicas	 de	 um	 bebê	 com	 Down	 são:	 olhos	
amendoados,	baixa	estatura,	sendo	as	mãos	e	os	pés	pequenos	e	
achatados,	 pescoço	 de	 aparência	 larga	 e	 achatada,	 e	 orelhas	
pequenas	localizadas	numa	posição	mais	inferior	da	cabeça.	Sinais	
como	a	hipotonia	muscular,	isto	é,	diminuição	do	tônus	e	da	força,	
predisposição	ao	desenvolvimento	de	doenças	cardiovasculares	e	
problemas	respiratórios	e	lentidão	no	processo	de	aprendizagem	
também	são	sinais	da	síndrome.	
A	 incidência	 da	 síndrome	 de	 Down	 em	 níveis	 mundiais	 é	
relativamente	pequena,	isto	é,	aparece	uma	vez	em	uma	amostra	
de	700	a	900	 indivíduos	que	nasceram	vivos.	 Entretanto,	há	um	
aumento	significativo	quando	se	analisa	a	incidência	em	relação	à	
idade	 materna.	 A	 possibilidade	 de	 uma	 mãe	 que	 possua	 idade	
acima	de	40	anos	de	ter	um	bebê	com	Down	é	uma	a	cada	cem	
gestações.	
	
Síndrome de Edwards 
O	 primeiro	 registro	 científico	 da	 síndrome	 data	 de	 1960,	 na	
Inglaterra.	 Também	 chamada	 de	 trissomia	 do	 18,	 o	 nome	
científico	 se	 deve	 à	 existência	 de	 um	 cromossomo	 18	 extra	 e	
acomete	 um	a	 cada	 5	mil	 bebês	 nascidos	 vivos.	 Assim	 como	no	
caso	da	síndrome	de	Down,	a	idade	materna	avançada	também	é	
um	dos	 fatores	que	corroboram	para	o	seu	aparecimento.	Mães	
com	mais	de	35	anos	possuem	maior	predisposição	para	dar	à	luz	
bebês	com	a	síndrome	de	Edwards.			
Algumas	das	implicações	da	síndrome	são	extremamente	graves	e,	
portanto,	comprometem	seriamente	o	desenvolvimento	do	bebê,	
mantendo	 sua	 expectativa	 de	 vida	 muito	 baixa.	 Baixo	 peso,	
cabeça	 pequena,	 má	 oxigenação	 do	 sangue	 arterial,	 tremores,	
convulsões,	hérnia	umbilical,	fenda	facial,	problemas	na	formação	
do	 sistema	 digestivo,	 sola	 arredondada	 dos	 pés,	 defeitos	
congênitos	 graves	em	órgãos	 fundamentais	 como	o	 coração	 são	
algumas	 delas.	 95%	dos	 bebês	 diagnosticados	 com	 síndrome	de	
Edwards	 morrem	 antes	 mesmo	 de	 nascer	 e	 somente	 5	 a	 10%	
completam	o	primeiro	ano	de	vida.	
	
Mutação gênica
Síndrome de Patau 
Também	chamada	de	trissomia	do	13	devido	a	um	acréscimo	do	
cromossomo	 13,	 	a	 síndrome	 de	 Patau	 possui	 este	 nome	 em	
homenagem	ao	geneticista	alemão	Klaus	Patau,	que	a	descobriu	
em	1960.	Extremamente	rara,	estudos	apontam	que	a	incidência	
da	 síndrome	 corresponde	 a	 um	 caso	 para	 cada	 cinco	 mil	
nascimentos.	 Crianças	 que	 vem	 ao	 mundo	 com	 esta	 condição,	
geralmente,	vivem	de	2	a	5	dias,	quando	conseguem	nascer,	pois,	
geralmente,	é	mais	comum	que	morram	ainda	dentro	do	útero	da	
mãe,	devido	às	complicações	serem	extremamente	letais.	
Globo	ocular	pequeno,	 fenda	do	palato	 labial,	maior	número	de	
dedos,	 malformações	 graves	 no	 sistema	 nervoso	 central	 e	 no	
sistema	 urinário-reprodutivo,	 retardo	 mental,	 problemas	
cardíacos	gravíssimos	e	rins	policísticos	são	alguns	dos	sinais	mais	
evidentes	da	síndrome.	Caso	a	criança	nasça,	o	tratamento	é	feito,	
basicamente,	para	tentar	controlar	as	complicações	mais	sérias.	
	
Síndrome de Turner 
A	síndrome	de	Turner,	descoberta	em	1938	por	Henry	Turner	diz	
respeito	 à	 uma	 condição	 genética	 que	 acomete	 somente	
mulheres,	 na	 qual	 o	 cromossomo	 X	 é	 ausente	 ou	 parcialmente	
ausente.	 Seu	 nível	 de	 ocorrência	 também	 é	 pequeno:	 a	 cada	
2.500	 nascimentos,	 apenas	 uma	 a	 apresentará,	 sem	 contar	 os	
abortos	espontâneos.	
A	baixa	estatura	é	uma	das	complicações	clínicas	das	meninas	que	
nascem	com	esta	condição,	que	também	apresentam	puberdade	
deficiente,	malformações	das	gônadas,	infertilidade	e		problemas	
cardíacos.	
	
Síndrome de Kleinfelter 
Esta	 é	 uma	 condição	 genética	 extremamente	 rara,	 que	 só	 afeta	
homens.	 Trata-se	 de	 uma	 síndrome	 acarretada	 por	 uma	 cópia	
extra	do	cromossomo	X	que	afeta	de	um	a	quatro	 indivíduos	do	
sexo	masculino	nascidos	em	uma	amostra	de	mil	bebês.	
Basicamente,	 devido	 à	 presença	 de	 mais	 um	 cromossomo	
responsável	 pela	 determinação	 do	 sexo	 do	 ser	 humano,	 neste	
caso,	 do	 feminino,	 bebês	 portadores	 da	 síndrome	 apresentam	
baixos	 níveis	 de	 testosterona,	 o	 que	 acarreta	 em	 uma	 menor	
quantidade	de	pelos	corporais	e	faciais,	além	do	desenvolvimento	
incomum	 das	 mamas.	 Ou	 seja,	 esses	 meninos	 apresentam	
características	sexuais	secundárias	pouco	desenvolvidas.	Além	da	
deficiência	 funcional	 dos	 testículos,	 que	 causa	 uma	 produção	
ínfima	 —	 às	 vezes	 quase	 nula	 —	 de	 espermatozóides,	 pessoas	
com	 a	 síndrome	 também	 tendem	 a	 possuir	 um	 retardo	mental	
leve,	 além	 de	 dificuldades	 no	 aprendizado.	 No	 âmbito	 da	
fertilidade,	 o	 quadro	 pode	 ser	 revertido	 com	 tratamentos	
específicos.	
	
Síndrome do Cromossomo X Frágil 
A	 Síndrome	 do	 Cromossomo	 X	 Frágil	 é	 a	 segunda	 síndrome	 de	
origem	 genética	 que	 mais	 afeta	 os	 pequenos	 no	 Brasil,	
principalmente	 os	 indivíduos	 do	 sexo	 masculino,	 perdendo	
apenas	 para	 a	 síndrome	 de	 Down.	 Causadora	 de	 uma	 parte	
considerável	 de	 crianças	 com	 retardo	 mental,	 o	 nível	 de	
incidência	da	doença	é	de	um	em	cada	2	mil	garotos	e	uma	em	
cada	4	mil	meninas.	
O	 grande	 responsável	 pela	 ocorrência	 é	 o	 gene	 FRM1	 (Fragile	 X	
Mental	 Retardation	 1),	 presente	 no	 cromossomo	 X,	 que	
apresenta	uma	mutação.	Este	pedacinho	do	DNA	é	 fundamental	
no	 desenvolvimento	 cognitivo,	 ou	 seja,	 muito	 importante	
na		transmissão	de	impulsos	nervosos	para	as	células.	
Geralmente,	 os	 garotos	 apresentam	 um	 quadro	 mais	 grave	 da	
síndrome,	 quando	 comparado	 com	 as	 meninas,	 pois,	 para	
determinar	 o	 sexo	 feminino,	 as	 mulheres	 possuem	 dois	
cromossomos	X,	enquanto	que	os	homens,	um	X	e	um	Y.	Então,	
no	 caso	 das	 garotas,	 se	 um	 dos	 genes	 do	 cromossomo	 X	
apresentar	 irregularidades,	 as	 chances	 do	 outro	 cromossomo	
exatamente	 igual	 conseguir	 “compensar”	os	defeitos	do	outro	é	
maior	do	que	quando	se	trata	de	um	garoto:	se	o	cromossomo	X	
for	danificado,	não	há	outro	igual	para	tentar	inibir	a	deficiência.	
Os	sintomas	variam	de	acordo	com	o	nível	da	síndrome.	Se	para	
algumas	pessoas	portadoras	a	síndrome	pode	apresentar	caráter	
assintomático,	 outros	 pacientes	 podem	 apresentar	 distúrbios	
comportamentais	 e	 comprometimento	 intelectual	 —	 seja	 uma	
pequena	 dificuldade	 no	 aprendizado	 ou	 até	mesmo	 um	 retardo	
mental	 profundo	 —,	 atraso	 para	 falar,	 macrocefalia,	
hiperatividade,	problemas	de	articulação,	aumento	do	volume	do	
testículo	 —	 no	 caso	 dos	 homens	 —,	 face	 alongada,	
desenvolvimento	defeituoso	da	porção	mediana	do	rosto,	orelhas	
grandes	e	de	abano,	queixo	proeminente	e	em	20%	dos	quadros,		
Mutação gÊnica 
convulsões.	 No	 caso	 das	 garotas,	 muito	 provavelmente	
apresentarão	 problemas	 relacionados	 à	 fertilidade	 como	
menopausa	 precoce	 e	 insuficiência	 ovariana.	 No	 caso	 dos	
meninos,	quando	mais	velhos,	 também	terão	predisposição	para	
apresentar	perda	da	coordenaçãomotora	e	desenvolver	tremores.	
	
Objetivo 3: conhecer os mecanismos de reparo e recombinação 
do DNA 
REPARO DO DNA: 
São	mecanismos	para	corrigir	erros	durante	a	replicação	do	DNA	e	
para	reparar	os	danos	do	DNA	durante	a	vida	da	célula.	
As	 células	 têm	 uma	 variedade	 de	 mecanismos	 para	
prevenir	mutações,	 ou	mudanças	 permanentes	 na	 sequência	 de	
DNA.	
Durante	 a	 síntese	 de	 DNA,	 a	 maioria	 das	 polimerases	 do	 DNA	
"checam	 seu	 trabalho",	 consertando	 a	 maioria	 de	 bases	 não	
pareadas	em	um	processo	chamado	revisão. 
Imediatamente	 após	 a	 síntese	 de	 DNA,	 qualquer	 base	 mal	
pareada	 restante	 pode	 ser	 detectada	 e	 substituída	 em	 um	
processo	chamado	reparo por malpareamento.	
Se	 o	 DNA	 fica	 danificado,	 pode	 ser	 reparado	 por	 vários	
mecanismos,	 incluindo	química	 reversa,	reparo	 de	 excisão,	
e	reparo	de	quebras	de	fita	dupla.	
O	que	o	DNA	tem	a	ver	com	o	câncer?	O	Câncer	ocorre	quando	as	
células	 dividem-se	 de	 forma	 descontrolada,	 ignorando	 os	 sinais	
normais	 de	 "pare"	 e	 produzindo	 um	 tumor.	 Esse	 mau	
comportamento	 é	 causado	 pelo	 acúmulo	 de	mutações,	 ou	
mudanças	permanentes	de	sequência	no	DNA	das	células.	
Erros	 de	 replicação	 e	 danos	 no	 DNA	 acontecem	 nas	 células	 de	
nossos	corpos	durante	o	tempo	todo.	Mas	na	maioria	dos	casos,	
eles	não	 causam	câncer,	 ou	mesmo	mutações.	 Isto,	 porque	eles	
geralmente	 são	 detectados	 e	 corrigidos	 por	 mecanismos	 de	
revisão	do	DNA	e	correção.	Ou,	se	o	dano	não	puder	ser	corrigido,	
a	célula	sofrerá	morte	celular	programada	(apoptose)	para	evitar	
transmitir	o	DNA	defeituoso.	
As	mutações	acontecem,	e	são	transmitidas	para	as	células	filhas,	
apenas	quando	esses	mecanismos	falham.	O	câncer,	por	sua	vez,	
se	 desenvolve	 apenas	 quando	 várias	 mutações	 nos	 genes	
relacionados	à	divisão	se	acumulam	na	mesma	célula.	
	Os	 mecanismos	 usados	 pelas	 células	 para	 corrigir	 os	 erros	 de	
replicação	e	os	danos	ao	DNA	são:		
	
	
1. Revisão,	que	corrige	os	erros	durante	a	replicação	do	DNA 
2. Correção	 de	 pareamento	 incorreto,	 que	 corrige	 as	 bases	mal	
pareadas	logo	após	a	replicação 
3. Vias	de	reparo	dos	danos	ao	DNA,	que	detectam	e	corrigem	os	
danos	ao	longo	do	ciclo	celula 
1. Revisão 
DNA polimerases são	 as	 enzimas	 que	 constroem	 o	 DNA	 nas	
células.	Durante	a	replicação	do	DNA	(cópia),	a	maioria	das	DNA	
polimerases	 "verificam	 seu	 trabalho"	 a	 cada	 base	 que	
acrescentam.	Esse	processo	é	 chamado	revisão.	 Se	a	polimerase	
detecta	que	um	nucleotídeo	errado	(incorretamente	pareado)	foi	
adicionado,	ela	irá	removê-lo	e	substituí-lo	imediatamente,	antes	
de	continuar	com	a	síntese	de	DNA.	
	
2. Reparo por malpareamento: 
Vários	 erros	 são	 corrigidos	 pela	 revisão,	 mas	 alguns	 poucos	
escapam.	Reparo	de	malpareamento	acontece	 logo	após	o	novo	
DNA	ter	sido	 feito,	e	sua	 função	é	 remover	e	substituir	as	bases	
malpareadas	(aquelas	que	não	foram	corrigidas	durante	a	revisão).	
O	 reparo	 do	 malpareamento	 também	 pode	 detectar	 e	 corrigir	
pequenas	 inserções	 e	 deleções	 que	 ocorrem	 quando	 as	
polimerases	 "deslizam"	 perdendo	 seu	 local	 de	 inserção	 na	 fita	
molde.	
Como	 funciona	 o	 reparo	 de	 malpareamento?	 Primeiro,	 um	
complexo	de	proteínas	(grupo	de	proteínas)	reconhece	e	liga-se	à	
base	malpareada.	Um	segundo	complexo	corta	o	DNA	próximo	ao	
malpareamento	e	mais	enzimas	cortam	o	nucleotídeo	incorreto	e	
um	pedaço	do	DNA	que	o	envolve.	Uma	DNA	polimerase	substitui	
a	 parte	 que	 falta	 com	 os	 nucleotídeos	 corretos,	 e	 uma	 enzima	
chamada	DNA	ligase	fecha	a	lacuna.	
	
Uma	 coisa	 que	 você	 pode	 imaginar	 é	 como	 as	 proteínas	
envolvidas	 no	 reparo	 do	 DNA	 podem	 dizer	 "o	 que	 é	 o	 certo"	
durante	o	 reparo	do	malpareamento.	 Isto	é,	quando	duas	bases	
são	malpareadas	(como	G	e	T	no	desenho	abaixo),	qual	das	duas	
deve	ser	removida	e	substituída?	
Em	bactérias,	 fitas	 de	DNA	originais	 e	 recém	produzidas	 podem	
ser	 identificadas	 por	 uma	 característica	 chamada	estado	 de	
metilação.	Uma	fita	antiga	de	DNA	terá	grupos	metil	(-CH3)ligados		
	
Mutação gÊnica 
a	 algumas	 de	 suas	 bases,	 enquanto	 uma	 fita	 recém	 produzida	
ainda	não	terá	conseguido	seu	grupo	metil.	
Nos	 eucariontes	 os	 processos	 que	 permitem	 à	 fita	 original	 ser	
identificada	 no	 reparo	 de	 malpareamento	 envolve	 o	
reconhecimento	de	entalhes	(quebras	na	fita	única)	encontrados	
apenas	em	DNA	recém	sintetizado.		
	
3. Mecanismos de reparo de dano no DNA 
Danos	 ao	 DNA	 podem	 ocorrer	 em	 quase	 qualquer	 ponto	 do	
tempo	 de	 vida	 da	 célula,	 não	 apenas	 durante	 a	 replicação.	 Na	
verdade,	seu	DNA	sofre	danos	todo	o	tempo,	por	fatores	externos	
como	luz	UV,	produtos	químicos	e	Raios	X—sem	falar	nas	reações	
químicas	 espontâneas	 que	 acontecem	 mesmo	 sem	 agressões	
ambientais!	
Felizmente,	suas	células	têm	mecanismos	de	reparo	para	detectar	
e	corrigir	muitos	tipos	de	danos	ao	DNA.	Os	processos	de	reparo	
que	ajudam	a	corrigir	o	DNA,	incluem:	
1. REVERSÃO DIRETA:	Algumas	reações	químicas	danosas	ao	
DNA	 podem	 ser	 diretamente	 "desfeitas"	 por	 enzimas	 na	
célula.	
2. REPARO POR EXCISÃO: Dano	 a	 uma	 ou	 a	 umas	 poucas	
bases	 do	 DNA	 é	 frequentemente	 corrigido	 por	 remoção	
(excisão)	e	 substituição	da	 região	danificada.	No	reparo	por	
excisão	 de	 base,	apenas	 a	 base	 avariada	 é	 removida.	
No	reparo	 por	 excisão	 de	 nucleotídeo,	 como	 no	 reparo	 do	
malpareamento	que	vimos	acima,	é	removido	um	retalho	de	
nucleotídeos.	
3. REPARO POR QUEBRA DE DUPLA FITA:	Duas	vias	principais,	a	
de	 união	 das	 extremidades	 não	 homólogas	 e	 a	
recombinação	 homóloga	 são	 utilizadas	 na	 correção	 de	
quebras	 de	 dupla	 fita	 de	 DNA	 (isto	 é,	 quando	 um	
cromossomo	inteiro	se	divide	em	duas	partes). 
Revisão de DNA e reparo em doenças humanas 
A	 evidência	 da	 importância	 da	 revisão	 e	 dos	 mecanismos	 de	
reparo	vem	dos	distúrbios	genéticos	humanos.	Em	muitos	casos,	
mutações	em	genes	que	codificam	proteínas	de	revisão	e	reparo	
estão	 associadas	 com	 cânceres	 hereditários	 (cânceres	 que	
ocorrem	em	famílias).	Por	exemplo:	
Câncer	 colorretal	 hereditário	 não	 poliposo	(também	
chamado	Síndrome	de	Lynch)	é	causado	por	mutações	nos	genes	
que	 codificam	 certas	 proteínas	 de	 reparo	 por	 malpareamento.	
Uma	vez	que	as	bases	malpareadas	não	são	reparadas	nas	células	
de	pessoas	com	esta	síndrome,	as	mutações	se	acumulam	muito	
mais	 rapidamente	que	nas	 células	de	pessoas	não	afetadas.	 Isto	
pode	levar	ao	desenvolvimento	de	tumores	no	cólon.	
Pessoas	com	xeroderma	pigmentoso	são	extremamente	sensíveis	
à	luz	UV.	Esta	condição	é	causada	por	mutações	que	afetam	a	via	
de	 reparo	 por	 excisão	 de	 nucleotídeo.	 Quando	 essa	 via	 não	
funciona,	dímeros	de	timina	e	outras	formas	de	dano	por	UV	não	
podem	 ser	 reparados.	 Pessoas	 com	 xeroderma	 pigmentoso	
desenvolvem	queimaduras	graves	com	apenas	alguns	minutos	ao	
sol	 e	 cerca	 de	 metade	 delas	 irá	 ter	 câncer	 de	 pele	 ao	 redor	
dos	101010	anos	de	idade	a	menos	que	evitem	tomar	sol.	
Recombinação gênica 
Recombinação	gênica	 refere-se	à	mistura	de	genes	provenientes	
de	 diferentes	 indivíduos	 que	 ocorre	 durante	 a	 reprodução	
sexuada.	
A	recombinação	gênica	é	responsável	pela	mistura	entre	os	genes.	
Nos	eucariontes,	a	recombinação	gênica	ocorre	por	meio	de	dois	
processos	 durante	 a	 meiose:	 a segregação independente dos 
cromossomos e a permutação (crossing over). 
Muitas	 combinações	 podem	 ser	 formadas	 entre	 a	 mistura	 de	
genes	de	dois	indivíduos.	
Temos	 como	 exemplo,	 a	 mistura	 de	 cromossomos	 maternos	 e	
paternos:	o	número	de	combinações	possíveis	pode	ser	calculada	
pela	 expressão	 2n.	 (n=número	 de	 pares	 de	 cromossomos	 do	
indivíduo).	
Assim,	 a	 espécie	 humana	 tem	223,	 ou	 seja,	 8.388.608	 diferentes	
combinações	entre	os	cromossomos	do	pai	e	da	mãe.	
Tipos de Recombinação Gênica 
A	recombinação	gênica	pode	ser	homóloga	ou	não-homóloga:	
• Recombinação gênica homóloga:ocorre	 entre	
sequências	 de	 DNA	 idênticas	 ou	 muito	 similares.	 Ou	 seja,	
entre	sequências	homólogas.	
• Recombinação gênica não-homóloga:	 ocorre	 entre	
sequências	de	DNA	sem	qualquer	similaridade	entre	si.	
Recombinação Gênica e Mutação 
A	recombinação	gênica	e	a	mutação	são	processos	diferentes.	
Porém,	ambos	os	processos	estão	envolvidos	com	a	variabilidade	
genética	dos	indivíduos.	
A	mutação	corresponde	a	alterações	hereditárias	na	sequência	do	
DNA.	É	a	fonte	primária	de	variabilidade.	
	
	
Mutação gÊnica 
A	recombinação	gênica	é	a	mistura	de	genes	entre	indivíduos	de	
uma	 mesma	 espécie.	 Aumenta	 a	 variabilidade	 primariamente	
produzida	pela	mutação.	
Assim,	 pode-se	 dizer	 que	 mutação	 e	 a	 recombinação	 agem	 em	
conjunto.	Enquanto,	a	mutação	modifica	o	DNA.	A	recombinação	
promove	 a	 mistura	 entre	 os	 genes	 modificados	 entre	 dois	
indivíduos.	
	
Recombinação Gênica e Evolução 
A	 teoria	 moderna	 da	 evolução	 (Neodarwinismo)	 considera	 três	
fatores	 principais	 no	 processo	 evolutivo:	 a mutação gênica, a 
recombinação gênica e a seleção natural. 
A	 mutação	 e	 a	 recombinação	 gênica	 são	 responsáveis	
pela	variabilidade	 genética,	 garantem	 que	 os	 indivíduos	 sejam	
geneticamente	diferentes	a	cada	geração.	
Sem	 os	 processos	 de	 variabilidade	 genética,	 como	 a	
recombinação	 gênica	 e	 a	 mutação,	 a	 evolução	 seria	
extremamente	lenta.	Isto	porque,	não	haveriam	mecanismos	para	
reunir	as	mutações	de	diferentes	indivíduos.	
É	 através	 da	 variabilidade	 genética	 que	 ocorre	 a	 evolução	 e	
adaptação	dos	organismos	ao	ambiente.	
Objetivo 4: explicar a primeira e segunda lei de mendel 
Mendel	 resolveu	 estudar	 o	 mesmo	 problema	 que	 os	 cientistas	
que	o	antecederam,	contudo	seu	primeiro	cuidado	foi	selecionar	
o	 objeto	 de	 estudo	 mais	 adequado.	 Ele	 utilizou	 as	ervilhas-de-
cheiro	(Pisum	sativum),	uma	planta	de	fácil	cultivo,	com	ciclo	de	
reprodução	curto	e	que	produz	muitas	sementes.	
	
A	metodologia	 consistia	 no	 cruzamento	de	 ervilhas	 de	linhagem	
pura,	 isto	é,	 aquelas	plantas	que	após	 seis	 gerações	mantinham	
suas	características.	Após	a	seleção	dessas	linhagens	foi	realizada	
a	 polinização	 cruzada,	 o	 pólen	 foi	 extraído	 de	 uma	 planta	 com	
sementes	 amarelas	 e	 colocado	 em	 planta	 uma	 com	 sementes	
verdes.	
	
Os	primeiros	descentes	foram	denominados	de	geração	de	filhos	
primária	 (F1),	que	em	seguida	foram	autofecundadas	originando	
a	geração	 de	 filhos	 secundária	 (F2).	 Mendel	 analisou	 algumas	
características	da	geração	parental	(P)	de	todos	os	descendentes:	
	
•	Cor	da	semente;	
•	Textura	da	semente;															
•	Cor	da	casca	da	semente;	
•	Forma	da	vagem;	
•	Cor	da	vagem;	
•	Posição	das	flores;	
•	Altura	das	flores;	
Esses	 experimentos	 consolidaram	 as	 Leis	 de	 Mendel,	 que	 na	
maioria	 das	 vezes	 são	 classificadas	 em	duas: Lei da Segregação dos 
Fatores e Lei da Segregação Independente dos Genes. 	
	
Primeira lei: Lei da Segregação dos Fatores ou Moibridismo	
	
Tal	lei	afirma	que	cada	característica	do	indivíduo	é	determinada	
por	 dois	 fatores	 (genes),	 que	 se	 separam	 na	 formação	 dos	
gametas	e	após	a	fecundação	o	fator	de	um	indivíduo	se	une	a	de	
outro.	 Consequentemente	 é	 estabelecida	 uma	 relação	 de	
dominância,	 que	 faz	 com	 que	 uma	 das	 características	 seja	
expressa.	
	
Essa	lei	possui	o	seguinte	enunciado:	
	
“Cada	 caráter	 é	 determinado	 por	 um	 par	 de	 fatores	 que	 se	
separam	na	 formação	dos	 gametas,	 indo	um	 fator	do	par	para	
cada	gameta,	que	é,	portanto,	puro”.	
	
Mendel	 fez	essa	dedução	após	constatar	que	as	ervilhas	mesmo	
híbridas	-	originárias	da	fecundação	de	duas	linhagens	diferentes	-,	
a	 geração	 F1	 era	 formada	 somente	 por	 ervilhas	 de	 sementes	
amarelas.	Assim	como,	a	geração	F2	era	constituída	por	sementes	
amarelas	(75%)	e	de	sementes	verdes	(25%).		
	
Resumidamente,	as	ervilhas	da	geração	F1	amarelas	carregavam	o	
fator	 A,	 que	 se	 manifestou,	 sendo	 nomeado	 de	dominante.	
Enquanto	o	fator	b,	que	não	se	manifestou	na	F1,	foi	denominado	
de	recessivo.	
	
Segunda lei: Lei da Segregação Independente dos Genes ou 
Diibridismo 
	
Na	 segunda	 lei,	 Mendel	 também	 realizou	 o	 cruzamento	 de	
ervilhas	 de	 linhagens	 puras:	 sementes	 amarelas	 e	 lisas	 (fator	
dominante)	 com	 sementes	 verdes	 e	 rugosas	 (fator	 recessivo).	
Como	 ele	 esperava,	 a	 geração	 F1	 foi	 composta	 por	 sementes	
amarelas	e	lisas.		
Em	seguida,	as	ervilhas	da	F1	foram	autofecundadas	e	descobriu-
se	na	F2	diferentes	fenótipos:		
•	9	sementes	amarelas	e	lisas;	
•	3	sementes	verdes	e	lisas;	
•	3	sementes	amarelas	e	rugosas;	
•	1	semente	verde	e	rugosa.	
Essa	lei	possui	o	seguinte	enunciado:	
	
“As	 diferenças	 de	 uma	 característica	 são	 herdadas	
independentemente	das	diferenças	em	outras	características”.	
Mendel	concluiu	que	os	fatores	de	características	diferentes	eram	
segregados	de	modo	independente,	dando	origem	aos	indivíduos	
de	 características	 não	 relacionadas.	 Ou	 seja,	 uma	 semente	
amarela	 não	 será	 necessariamente	 lisa,	 bem	 como	 a	 verde	 não	
será	necessariamente	rugosa.