Mutação genética

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ 
FACULDADE DE VETERINÁRIA – FAVET 
MONITORIA DE GENÉTICA ANIMAL 
Monitora: Jéssica Silva 
 
Mutação 
Mutações são alterações no DNA que ocorrem nas linhagens 
germinativas ou nas células somáticas. Acontecem por erros na 
replicação do DNA, e podem ser induzidas ou espontâneas. 
 
Mutações somáticas e germinativas 
Quando uma mutação ocorre em uma célula somática, somente as 
células dela descendentes apresentam o fenótipo mutante. A mutação 
não é transmitida por gametas para a prole. Se uma mutação ocorrer 
em uma célula da linhagem germinativa, pode ser transmitida para a 
geração seguinte.
Mutações espontâneas e induzidas 
Mutações espontâneas são aquelas que acontecem sem uma causa 
conhecida. Podem ser verdadeiramente espontâneas, resultantes de 
erros raros durante a replicação do DNA ou causadas por agentes 
desconhecidos existentes no ambiente. Mutações induzidas são aquelas 
que resultam de exposição a agentes físicos e químicos que provoquem 
alterações no DNA. Esses agentes, chamados mutágenos, incluem 
irradiações ionizantes, luz UV e uma ampla gama de substâncias químicas. 
 
Tipos de mutações gênicas 
Substituição de bases: alteração de um único nucleotídio no DNA. 
Existem dois tipos de substituições de base. Em uma transição, uma 
purina é substituída por uma purina diferente ou uma pirimidina é 
substituída por uma pirimidina diferente. Em uma transversão, uma purina 
é substituída por uma pirimidina ou uma pirimidina é substituída por uma 
purina. 
 
 
 
 
 
 
 
Inserções e deleções: adição ou a remoção, respectivamente, de um ou 
mais pares de nucleotídeos. Levam a mudança na matriz de leitura do 
gene, gerando aminoácidos modificados. 
 
 
 
 
Efeitos fenotípicos das mutações 
 
Direta: afeta o fenótipo selvagem 
Reversa: muda o fenótipo de volta ao estado selvagem 
Sentido trocado: Uma substituição de base que resulta em um diferente 
aminoácido na proteína. 
Sem sentido: muda um códon com sentido (que especifica um 
aminoácido) em um códon sem sentido (que termina a tradução) 
Silenciosa: muda um códon para um códon sinônimo que especifica o 
mesmo aminoácido alterando a sequência de DNA sem mudar a 
sequência de aminoácidos da proteína. 
 
Neutra: é uma mutação missense que altera a sequência de aminoácidos 
da proteína mas não muda sua função de forma significativa. Mutações 
neutras ocorrem quando um aminoácido é substituído por outro que é 
quimicamente semelhante ou quando o aminoácido afetado tem pouca 
influência na função da proteína. 
Perda de função: provocam perda completa ou parcial da função normal. 
Uma mutação de perda de função modifica a estrutura da proteína de 
modo que ela não funciona mais corretamente – ou a mutação pode 
ocorrer em regiões regulatórias que afetam a transcrição, a tradução ou 
a recomposição da proteína. 
Ganho de função: faz com que a célula produza uma proteína ou 
produto de gene cuja função não existe normalmente. Por exemplo, 
uma mutação em um gene que codifica um fator de crescimento pode 
fazer com que o receptor mutante estimule o crescimento de forma 
constante, mesmo na ausência do fator de crescimento. 
Letal: provoca a morte prematura. 
Supressora: mudança genética que esconde ou suprime o efeito de 
outra mutação. Uma mutação supressora ocorre em um sítio diferente 
do sítio da mutação original; assim, um indivíduo com mutação 
supressora é um duplo mutante, tendo a mutação original e a mutação 
supressora, mas exibindo o fenótipo de um tipo selvagem não mutante. 
 
Fatores que causam mutações 
Erros espontâneos de replicação: Os pareamentos incorretos surgem 
frequentemente por oscilação, em que as formas normais, protonadas, e 
outras formas de bases são capazes de parear graças à flexibilidade na 
estrutura helicoidal do DNA. 
 
 
 
 
 
Quando uma base mal pareada é incorporada a uma cadeia de 
nucleotídeos recém-sintetizada, é dito que um ocorreu um erro de 
incorporação. Suponha que, na replicação, a timina faça um pareamento 
incorreto com guanina por causa de oscilação. No próximo ciclo de 
replicação, as duas bases mal pareadas se separam e cada uma serve 
como molde para a síntese de uma nova fita de nucleotídios. Nesse caso, 
a timina pareia com adenina, produzindo outra cópia da sequência original 
do DNA. Por outro lado, entretanto, a guanina incorretamente 
incorporada serve como molde e pareia com citosina, produzindo uma 
nova molécula de DNA que tem um erro – um par C • G no lugar do 
par T • A original. O erro original de incorporação leva a um erro de 
replicação, o que cria uma mutação permanente porque todos os 
pareamentos de base estão corretos e não existe mecanismo para 
sistemas de reparo para detectar o erro. 
 
 
Mudanças químicas espontâneas 
Além das mutações espontâneas que surgem na replicação, as 
mutações também são resultado de mudanças químicas espontâneas no 
DNA. Uma dessas mudanças é a depurinação, a perda de uma base 
purina de um nucleotídio. A depurinação surge quando a ligação 
covalente que conecta a purina ao átomo carbono 1′ do açúcar 
desoxirribose se rompe, produzindo um sítio apurínico, um nucleotídio 
sem sua base purina. Outra mudança química de ocorrência espontânea 
no DNA é a desaminação, a perda de um grupo amino (NH2) de uma 
base. Esse fenômeno pode alterar as propriedades de pareamento de 
uma base: a desaminação da citosina, por exemplo, produz uracila que 
pareia com adenina na replicação. Após outro ciclo de replicação, a 
adenina vai parear com timina, criando um par T • A no lugar do par 
original C • G (C • G → U • A → T • A); essa mudança química é uma 
mutação de transição. Esse tipo de mutação é evitado por enzimas que 
removem a uracila sempre que ela é encontrada no DNA. Nos 
mamíferos, incluindo humanos, algumas bases de citosina no DNA estão 
naturalmente metiladas e existem na forma de 5-metilcitosina (5 mC, ver 
Figura 10.19). Quando desaminada, 5 mC se torna timina. Como a timina 
pareia com adenina na replicação, a desaminação da 5-metilcitosina muda 
um par original C • G para T • A (C • G → 5 mC • G → T • G → T • 
A) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mutações quimicamente induzidas 
Análogos da base: substâncias químicas com estruturas semelhantes à de 
qualquer uma das quatro bases padrão do DNA. As DNA polimerases não 
conseguem diferenciar entre os análogos das bases padrão; então, se 
esses análogos forem encontrados durante a replicação, eles podem ser 
incorporados a moléculas de DNA recém-sintetizadas. Por exemplo, 5-
bromouracila (5BU) é o análogo da timina; ele tem a mesma estrutura da 
timina, exceto por ter um átomo de bromo (Br) no átomo do carbono 5 
em vez de um grupo metila. Normalmente, a 5-bromouracila pareia com 
adenina como a timina faz, mas em alguns casos, pareia de forma 
incorreta com guanina, levando à transição (T • A → 5BU • A → 5BU 
• G → C • G), como apresentada na Figura 18.16. Por meio do 
pareamento incorreto, a 5-bromouracila também pode ser incorporada a 
uma fita de DNA recémsintetizada oposta à guanina. No próximo ciclo de 
replicação, a 5-bromouracila pareia com a adenina, levando a outra 
transição (G • C → G • 5BU → A • 5BU → A • T). 
 
 
 
 
Agentes alquilante: Os agentes alquilantes são substâncias químicas que 
doam grupos alquila, como metila (CH3) e etila (CH3-CH2) a bases 
nucleotídios. Por exemplo, etilmetilsulfonato (EMS) adiciona um grupo etila 
à guanina, produzindo O6-etilguanina, que pareia com timina. 
Desaminação: Além da sua ocorrência espontânea, a desaminação pode 
ser induzida por algumas substâncias químicas. Por exemplo, o ácido 
nitroso desamina a citosina, criando uracila, que no próximo ciclo de 
replicação pareia com adenina, produzindo uma mutação de transição C 
• G → T • A. 
Hidroxilamina: A hidroxilamina é um mutágeno modificador de base muito 
específico que adiciona um grupo hidroxilaà citosina, convertendo-a em 
hidroxilaminocitosina. Essa conversão faz com que aconteça um 
pareamento com adenina em vez de guanina e leva a transições C • G 
→ T • A. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Radiação 
As bases purina e pirimidina absorvem com facilidade a luz UV, 
resultando na formação de ligações químicas entre as moléculas 
pirimidina adjacentes na mesma fita de DNA e na criação de dímeros de 
pirimidina. Os dímeros distorcem a configuração do DNA e bloqueiam a 
replicação.