Mutações genicas

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Mutações genicas 
• Mutações e recombinações genicas são muito importantes para o surgimento da variabilidade genética, que no processo 
evolutivo pode ser ou não selecionada pela seleção natural 
• As alterações no DNA provocadas pelas mutações ou recombinações elas podem levar a letalidade, dar origem a doenças 
ou ate mesmo serem silenciosas, ou seja, não gerar nenhum outro fenótipo diferente 
• Nos temos diferentes alelos de um mesmo gene, se este alelo aparece numa população numa frequência >1% esse alelo 
é considerado um polimorfismo 
• Se uma alteração do DNA ocorrer nas cels germinativas, consequentemente essa alteração poderá ser passada aos 
gametas e ser transmitida pra próxima geração, porem se essa alteração ocorrer em cels somáticas essa alteração ficara 
restrita ao conjunto de cels que foram originadas a partir daquela célula que possui alguma alteração no DNA 
Tipos de mutações 
• Há 3 tipos de mutações: inserção, deleção e substituição 
 
• Essa inserção e deleção não ocorre apenas com um nucleotídeo, podemos observar na sequencia de um gene a inserção 
e a deleção de vários nucleotídeos, podem ser inseridos ou deletados dezenas de nucleotídeos de uma so vez 
• Na substituição pode ocorrer uma transição ou uma transversao 
o A substituição de um par de bases por outro em uma molécula de DNA é denominada mutação pontual, 
ou substituição de base. A mutação pontual pode ser o resultado do mau funcionamento do sistema celular 
que replica ou repara o DNA, inserindo uma base incorreta na cadeia polinucleotídica, que está sendo 
sintetizada, ou de uma interferência química sobre uma das bases do DNA 
o Transição: uma purina é substituída por uma outra purina ou uma 
pirimidina é substituída por uma outra pirimidina 
o Transversao: uma purina é substituída por uma pirimidina 
 
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• Azul: transversao entre adenina por citosina 
 
 
 
• Vermelho: transição entre guanina por adenina 
 
 
• Verde: transversao entre adenina por timina 
 
Os tipos de alterações moleculares nos genes 
Mutação com sentido trocado 
• Pode ser conservatica ou não conservativa 
• No quadro azul AGA sofreu uma substituição 
no 2º nucleotídeo que foi substituído um A no 
lugar do G, AGA codifica pra arginina, já o AAA 
codifica pra lisina, essa mutação de sentido trocado 
é classificada como conservativa pq o aa lisina e o 
aa arginina são classificados como aa básicos, ou 
seja, possuem a mesma característica química 
• No quadro laranja o 3º códon tb sofreu uma 
substituição no seu 2º nucleotídeo, so q dessa vez 
o G foi substituído por T, portanto AGA que 
codifica arginina, foi substituído por ATA que 
codifica para isoleucina, essa mutação de sentido 
trocado é classificado como não conservativa pq o aa isoleucina é classificado quimicamente como um aa apolar e a 
arginina é um aa básico, assim ocorreu uma alteração na característica química do aa presente na proteína mutada 
Mutação sem sentido 
• No quadro verde observamos uma mutação no 
2º códon no qual o 1º primeiro nucleotídeo A foi 
substituído por um T, sendo que o códon TAG 
codifica pra um códon de parada por isso essa 
mutação é classificada como sem sentido, pois 
este códon mutado antecipa o termino da cadeia 
polipeptídica 
 
 
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Mutação silenciosa 
• No quadro lilás há uma mutação no 3º 
nucleotídeo do 3º códon, no caso o A foi 
substituído por C, ambos os códons AGA 
e AGC codificam pro mesmo aa arginina, 
consequentemente esta mutação não 
gerou nenhuma modificação na sequencia 
de aa desta proteína, por isso ela é 
silenciosa (o gene selvagem é o mesmo 
utilizado no ex acima) 
Mutação que altera a matriz de leitura 
• Nesse exemplo de gene selvagem temos 4 
codons que codificam respectivamente pros aa 
treonina, lisina, arginina e glicina, levando em 
consideração a inserção no primeiro exemplo, 
ocorreu uma inserção de guanina entre o 
primeiro e o segundo códon, o primeiro códon 
do gene selvagem é ACA e o segundo é AAG, 
após a inserção o primeiro continua ACA e o 
segundo fica GAA que codifica pro aa acido 
glutâmico e consequentemente todos os outros 
códons foram alterados, portanto a inserção 
mudou toda a matriz de leitura, ou seja mudou 
toda a ordem de códons 
• No segundo exemplo há o caso de deleção, na 
qual uma A foi deletada do segundo códon AAG, ficando AGA que codifica pra arginina, consequentemente todos os 
outros códons ficam modificados 
Efeitos fenotípicos das mutações 
Mutação de perda de função 
• Reduz a função da proteína 
Mutação nula 
• Proteína perde totalmente a sua função 
Mutação de ganho de função 
• Proteína alterada tem sua atividade aumentada ou ate mesmo surgem novas funções 
Exemplos: 
 
 
 
Mutações no receptor de LDL 
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• Na seta em vermelho ocorreu uma mutação de 
sentido trocado, onde uma tirosina foi substituída 
por uma cisteina, pelo fato da tirosina ser um aa 
polar e a cisteina um apolar esta mutação de 
sentido trocado é classificada como não 
conservativa e esta modificação de um aa polar 
pra um apolar pode alterar a estrutura dessa 
proteína dando origem inclusive pra uma 
mutação de perda de função ou ate mesmo um 
ganho 
• Na seta azul observamos o códon que codifica 
pro aa triptofano foi substituído por um códon de 
parada, dando origem então a uma mutação sem 
sentido, neste caso a síntese de cadeia 
polipeptida foi antecipada então não temos a 
síntese desse receptor de LDL e podemos classificar essa mutação como perda de função 
• Na seta em amarelo podemos observar a inserção de 4 bases gerando então uma mudança na matriz de leitura desse 
gene, essa mutação, como a partir da inserção todos os aa foram mutados é possível que ocorra uma perda total de 
função dessa proteína, seria uma mutação nula 
• Proteínas que foram sintetizadas no reticulo 
endoplasmático são modificadas no complexo de 
golgi, podem ser transportadas por vesículas e as 
proteínas ficam então ancoradas na membrana 
plasmática; as mutações que envolvem os 
receptores de LDL não necessariamente atuam 
apenas na parte ligante do receptor com as 
lipoproteínas LDL, não so com a função final, mas 
a mutação pode ocorrer em todo o processo de 
síntese dessa proteína, por exemplo, mutações 
classe I são aquelas que acontecem na síntese da 
proteína no reticulo endoplasmático rugoso, as de 
classe II ocorre no transporte dessa proteína do 
reticulo ate o complexo de golgi, as mutações de 
classe III envolvem a ligação do receptor as 
lipoproteínas LDL, as de classe IV estão 
relacionadas a internalização desses receptores no 
momento da endocitose, já as de classe V 
envolvem todo o processo de reciclagem desses 
receptores 
 
 
 
 
 
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Mutação no gene responsável pelo aparecimento da neurofibromatose tipo I 
• No local do códon CGA que codifica pro aa 
arginina presente no alelo normal foi substituído o 
nucleotídeo C pelo T dando origem a um códon 
de parada, antecipando o termino da cadeia 
polipeptídica, essa mutação é uma mutação sem 
sentido 
 
 
 
 
 
Mutação responsável pelo 
aparecimento da doença de Tay-
Sachs 
• Neste caso a mutação ocorreu no alelo do gene que 
codifica pra hexosaminidase A, ocorreu uma substituição 
de um G por um C justamente num sitio de emenda pra 
splicing, então esta mutação faz com que o spliceossomo 
não consiga reconhecer esse sitio não ocorrendo então 
o splicing de maneira correta, então esta mutação pode 
dar origem a um RNA m maduro com a sua sequencia 
incorreta 
 
 
 
 
 
 
 
Mutação responsável pelo aparecimento da anemia falciforme 
• Neste exemplo há a mutação 
nas cadeias beta da hemoglobina 
que é responsável pelo 
aparecimento da anemia 
falciforme, no códon destacado 
em vermelho, o códon GAG é 
substituído pelo GTG, essa 
modificação é uma mutação de 
sentido trocado não conservativa 
pq o códon GAG codifica pro 
glutamato/acidoglutâmico que é 
um acido polar e este códon mutado GTG codifica pro aa valina e é um aa apolar, então a modificação de um único aa 
fez com que a estrutura de toda a hemoglobina seja modificada deixando a hemácia em forma de foice 
 
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Doença de Huntington 
• Observamos mutações no gene que codifica 
pra uma proteína citoplasmática chamada de 
huntingtina, essa proteína normal possui 
aproximadamente 36 resíduos do aa glutamina, já a 
proteína mutada pode possuir mais de 36, podendo 
chegar ate 100, isso devido a inserção de códons 
repetitivos CAG, esse códon que codifica pro aa 
glutamina 
 
 
 
• Na imagem ao lado da pra ver a proteína huntingtina normal 
e ela mutada possuindo um numero aumentando de aa 
glutamina, essa proteína com numero aumentado de 
glutaminas podem se agregar prejudicando o 
desenvolvimento do tecido nervoso fazendo com que 
ocorra o atrofiamento dos gânglios da base