GENÉTICA MUTAÇÕES PONTUAIS DO DNA E MECANISMOS DE REPARO

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Caroline Lima Pires 
GENÉTICA – MUTAÇÕES PONTUAIS DO DNA E MECANISMOS DE REPARO (RESUMO PARA PROVA) 
1. INTRODUÇÃO: 
 A alteração em larga escala ocorre quando se altera o número ou a estrutura dos cromossomos, alterando grandes 
quantidades de DNA. 
 O termo mutação de ponto refere-se tipicamente à alteração de um único par de bases do DNA ou de um pequeno 
número de pares de bases adjacentes. 
 
2. TIPOS DE MUTAÇÕES PONTUAIS: 
 Substituições de bases (SNPs): Ocorre quando há uma troca de nucleotídeos. 
 Inserções ou deleções (Indels): Pode-se adicionar nucleotídeos ou retirá-los de uma sequência. 
 A diferença do tipo SNPs para o indels (inserção e deleção) é que no primeiro tipo vai apenas haver a substituição 
(tira um nucleotídeo e coloca outro no lugar, alterando o aminoácido). Já no segundo, vai haver a retirada ou 
adição de nucleotídeo, sem que haja uma substituição. 
 Normalmente as mutações do tipo indels são mais graves, porém, vai depender de uma gama de fatores; 
 
3. SUBSTITUIÇÕES DE BASE (SNPs): 
 São mutações nas quais um par de bases é substituído por outro, nas sequências de material genético. 
Mutações por transições: é quando substitui uma base por outra do mesmo grupo químico. (Ex: Uma purina é 
substituída por uma purina - A por G ou G por A) 
Mutações por transversões: é o oposto. A substituição de uma base de uma categoria química por uma base 
da outra. (Ex: Uma pirimidina é substituída por uma purina - C por A, C por G) 
LEMBRETE! – Uma púrica sempre se liga com uma piramídica 
PUGA: PU – púrica + GA – Guanina e citosina 
 
4. CONSEQUÊNCIAS DAS MUTAÇÕES PONTUAIS: 
 As consequências dependem do local onde a mutação ocorre: região codante ou não-codante (regiões sem função, 
regiões regulatórias e RNAs funcionais); 
 Existem 3% de regiões codantes e 97% de regiões não-codantes, e o fato de termos mais regiões não-codantes do 
que codantes serve de proteção, evitando mutações; 
 É mais fácil determinar o efeito da mutação quando a região é codificante – pois essa região vai gerar um produto 
(proteína). 
 Quando a região é não codificante (introns), o efeito é mais difícil de ser determinado. 
 Essas regiões não-codificantes, apesar de não conterem informações para a síntese proteica, possuem um 
importante papel regulatório, aumentando ou diminuindo a expressão de um gene. 
 
5. REGIÕES CODANTES: 
 Mutações sinônimas (silenciosas): alteram um códon de um aminoácido por outro códon do mesmo aminoácido, 
ou seja, alteram apenas a trinca de um aminoácido, mas a proteína não sofre alterações. 
 Mutações não sinônimas (missense): O códon para um aminoácido é trocado por um códon para outro 
aminoácido. Vai haver uma troca peptídica associada a uma troca nucleotídica. Não é uma mutação silenciosa. 
Esse tipo de mutação pode ser separado em 2 grupos: 
 Mutação sinônima conservativa: Uma codifica a arginina e a outra codifica lisina, ambos são 
aminoácidos carregados positivamente, ou seja, possuem as mesmas características. (Ex: Mutação do 
códon 3 –> sequência original: AGA e sequência mutada: AAA) 
 Mutação não conservativa: Um codifica arginina e a outra codifica isoleucina, o prejuízo de função vai 
ser maior por estarem em 2 grupos diferentes de proteínas. Ou seja, o códon alterado especifica um 
aminoácido quimicamente diferente. 
 Mutações sem sentido (nonsense): O códon para um aminoácido é trocado por um códon de término 
(STOP). Ex.: Mutação do códon 2 -> Sequência original: AAG e sequência mutada: TAG. 
 Caroline Lima Pires 
 Mutações de matriz de leitura (frameshift): A adição ou deleção de um único par de bases na 
sequência muda a matriz de leitura no processo de tradução. 
 
 De uma maneira geral, as mutações nem sempre são deletérias, nem sempre vão apresentar prejuízo de função 
ou gerar uma característica ruim para o indivíduo que está sofrendo com aquele processo. A mutação é a base 
para geração da diversidade e de geração de novas proteínas também. 
 
6. REGIÕES NÃO CODANTES: 
 Alteram a quantidade do produto gênico; 
 Maior probabilidade de ocorrência, porém, podem conter sequências promotoras e reguladoras, e as que dão 
origem aos RNAs funcionais; 
 As regiões não codantes podem ter 
 Alteração na quantidade do produto gênico, pois essas regiões são regulatórias e estão envolvidas no processo de 
transcrição; 
 São regiões ativadoras ou silenciadoras; 
 Se houver um processo mutagênico na região intronica, pode alterar a quantidade do produto gênico, primeiro 
alterar a quantidade de RNA e depois a quantidade do produto final, as proteínas; 
 
7. SURGIMENTO DAS MUTAÇÕES DO DNA: 
Espontâneas: 
 Acontecem nos processos básicos de replicação do DNA 
 Surgem de uma variedade de fontes principalmente do processo de replicação do DNA. 
 Quando o DNA está sendo replicado, a polimerase pode adicionar nucleotídeos de maneira equivocada, porque 
os nucleotídeos podem estar modificados por ações de radicais livres, ou seja, podem ser danificados pelo 
próprio ambiente celular. 
 Todos os organismos (procariotos e eucariotos) podem reparar erros no seu material genético, através da própria 
polimerase por ter uma atividade de correção de erro, chamada atividade exonucleásica (revisão da polimerase) 
no sentido 3’ – 5’, sendo o principal mecanismo de reparo; 
 Além dos erros de replicação, o DNA pode sofrer danos decorrentes da depurinação (perda de uma base purina). 
 O DNA pode sofrer mutações decorrentes da desaminação; que é a retirada do grupamento amina e, a partir 
disso, a citosina se transforma em uracila, e assim não tem pareamento correto pela polimerase; 
 Os danos no DNA podem ser também oriundos do estresse oxidativo (gerado no momento da respiração celular); 
Induzidas: 
 Surgem a partir da exposição a algum agente físico, químico ou biológico. 
 Físicos: As radiações que podem ocorrer na forma de ondas ou partículas, que podem ser ionizantes ou 
não ionizantes. (Ex.: luz solar, raio-x); 
 Químicos: Substâncias que estão presentes nos alimentos ou nos cosméticos. São substâncias que podem 
prejudicar e alterar o material genético, transformando a estrutura do material genético numa estrutura 
que vai fazer uma transcrição inadequada. 
 Biológicos: Os agentes biológicos também irão induzir mutações, como as bactérias e vírus, que podem 
integrar o seu genoma no genoma da célula hospedeira. 
 
 Os mecanismos de ação dos agentes mutagênicos são divididos em 3: 
 Análogos de base: Substâncias similares às bases nitrogenadas e podem ser incorporadas ao DNA. 
 Agentes alquilantes: Estes agentes alteram uma base quimicamente, induzindo um mau pareamento 
específico. 
 Alquiltransferases: São enzimas que revertem o mau pareamento induzido pela adição de um grupo alquil 
na base nitrogenada. 
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 Agentes intercalantes: são moléculas que mimetizam pares de bases e são capazes de se inserir entre as 
bases do DNA. Quando isso acontecce, não desgrudam mais da base nitrogenada e as modificam de 
modo que ela não seja mais utilizada pela polimerase. 
 Podem danificar uma base de modo que ela não faça mais pareamento, danificam uma ou mais 
bases impedindo, assim, pareamentos específicos e podem causar o bloqueio do processo de 
replicação. 
 
8. MECANISMO DE REPARO: 
 Revertendo os danos causados pela radiação UV: O dímero da pirimidina ciclobutano (CPD) pode ser reparado 
pela enzima CPD FOTOLIASE (quebra a estrutura e gera um reparo no material genético); 
 Radiações ionizantes (g, b, a, X): As radiações ionizantes formam moléculas instáveis (íons) que podem danificar o 
DNA.