Mutações pontuais e reparo do DNA

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Genética – Everton Batista 
 
. ALTERAÇÕES EM GRANDE ESCALA: são 
alterações que envolvem grandes quantidades 
de DNA 
➔ 1 cromossomo condensado contém 
muitas informações genéticas 
. ALTERAÇÕES CURTAS: alterações que 
ocorrem nos nucleotídeos da sequência de 
DNA 
 NUCLEOTÍDEOS: monômeros que 
formam o DNA 
➔ neles, ocorrem erros pequenos (a nível 
molecular), mas geram problemas 
muito grandes 
OBS:. não são erros com pouca 
importância, apesar de serem 
pequenos 
 
Tipos de mutações pontuais 
*RNAm é lido em CÓDONS (trinca de bases 
nitrogenadas)* 
. existem 2 tipos principais de mutações 
gênicas no DNA: 
➔ SUBSTITUIÇÕES (SNPs): no qual ocorre 
substituição de uma base nitrogenada 
por outra 
➔ INSERÇÕES ou DELEÇÕES (indels): 
adição de um nucleotídeo a sequência 
pré-existente ou retirada/perda de um 
nucleotídeo dessa sequência 
*os códons serão todos alterados, 
depois da deleção ou adição de uma 
base nitrogenada, a partir do ponto 
que teve alteração* 
 
 as substituições são classificadas em 2, 
de acordo com os diferentes grupos 
bioquímicos de bases nitrogenadas 
➔ TRANSVERSÕES: troca bases 
nitrogenadas de grupos diferentes 
➔ TRANSIÇÕES: troca uma base por outra 
do mesmo grupo bioquímico 
OBS:. são 5 bases principais: ATGCU 
BASES PURINAS: 2 anéis aromáticos (A/G); 
BASES PIRIMIDINAS: 1 anel aromático (C/T/U) 
 
Consequências das mutações pontuais 
. depende do local onde a mutação ocorre: 
região CODANTE/CODIFICANTE ou NÃO-
CODANTE (regiões sem função, regulatórias e 
RNA funcionais) 
 
 
➔ REGIÃO CODIFICANTE: é gerado uma 
proteína como resultado da expressão 
no gene. Mutações nessa região 
podem alterar as proteínas a serem 
formadas 
OBS:. nessa região é muito mais fácil 
determinar o efeito de uma mutação 
 
➔ REGIÃO NÃO CODIFICANTE: onde não 
é gerado uma proteína. Mutações 
nessa região alteram indiretamente o 
produto final (proteínas), uma vez que 
essa região pode se tratar de uma 
REGIÃO REGULATÓRIA 
- REGIÕES CODANTES 
. MUTAÇÕES SINÔNIMAS ou SILENCIOSAS: a 
base nitrogenada do códon é trocada por 
outra, mas essa alteração não muda o 
aminoácido a ser codificado 
➔ AGA e AGC, ambos geram ARGININA 
(Arg) 
 
OBS:. ocorrem, na maioria das vezes, quando 
há substituição 
. MUTAÇÃO DE SENTIDO TROCADO ou NÃO 
SINÔNIMAS ou MISSENSE: o códon para um aa 
é trocado por um códon para outro aa 
 
➔ CONSERVATIVA: apesar da mutação 
ser do tipo substitutiva, os 2 
aminoácidos codificados são diferentes 
(Arg e Lis), mas eles têm características 
bioquímicas similares (ambos são aa 
carregados positivamente) 
➔ NÃO-CONSERVATIVA: os aminoácidos 
codificados são diferentes e suas 
características bioquímicas também 
 
 
. MUTAÇÕES SEM SENTIDO ou NONSENSE: o 
códon para um aminoácido é trocado por um 
códon de término 
*UAG, UGA e UAA são STOP CÓDONS/CÓDONS 
DE PARADA* 
 
➔ PROTEÍNAS TRUNCADAS: são proteínas 
pequenas e mal-formadas 
OBS:. proteínas podem ser funcionais 
se essa mutação ocorrer mais próxima 
da região 3’ (sentido 5’ - 3’) 
 
 
 
. MUTAÇÕES DE MATRIZ DE LEITURA ou 
FRAMESHIFT: a adição ou deleção de um único 
par de bases na sequência muda a matriz de 
leitura no processo de tradução 
 
OBS:. a inserção da G ou deleção de A altera 
toda a leitura dos códons, a partir do local da 
mutação > todos aa são alterados 
- REGIÕES NÃO-CODANTES 
. maior probabilidade de ocorrência 
. pode ocorrer mutação em uma região que 
deveria reprimir o gene, por exemplo, logo, 
aumenta-se a expressão gênica 
OBS:. quando as mutações incidem por regiões 
não codificantes há alteração da quantidade 
do produto gênico, por isso pode analisar essa 
quantia para saber se as mutações estão 
incidindo nessas regiões 
Como surgem as mutações no DNA 
. as mutações vão eventos de ocorrência 
aleatória e podem ser evitadas ou reparadas 
. podem ser ESPONTÂNEAS ou INDUZIDAS (as 
mutações ocorrem por agentes externos) 
➔ MUTAÇÕES ESPONTÂNEAS: surgem de 
uma variedade de fontes, principalmente do 
processo de replicação do DNA (enzima 
polimerase pode ser induzida ao erro, pela 
presença de radicais livres) 
o DNA pode ser danificado pelo próprio 
ambiente celular 
 
. REPARO DAS MUTAÇÕES ESPONTÂNEAS NO 
DNA 
- DNA pol I e III possuem atividade 
exonucleásica (revisão) 3’ – 5’ 
- há também o reparo por excisão de bases que 
é feito pelas enzimas DNA glicosilases 
DNA glicosilase reconhece uma base lesada e 
cliva entre a base e o esqueleto da 
desoxirribose → uma AP endonuclease cliva o 
esqueleto fosfodiéster perto do sítio AP (sítio 
apurínico ou apirimidínico no DNA) → DNA 
polimerase I inicia o reparo sintetizando a 
partir da extremidade 3´OH do corte, 
removendo uma porção da fita lesada 
(atividade nucleásica 5´ → 3´) e substituindo o 
DNA não lesado → DNA ligase faz a ligação) 
 
 
. EXEMPLOS DE MUTAÇÕES ESPONTÂNEAS 
- DEPURINAÇÃO: DNA sofre danos, uma vez 
que as bases nitrogenadas purinas são 
retiradas dos seus nucleotídeos, ficando 
apenas o fosfato e o açúcar 
 
OBS:. existe um mecanismo de reparo que 
remove os sítios apurínicos e os substituí 
- DESAMINAÇÃO: perda do radical amina 
 
 
 
OBS:. se não for reparado, a uracila fará um 
pareamento com a adenina na replicação ao 
invés da guanina 
- os danos no DNA podem ser oriundo do 
ESTRESSE OXIDATIVO (respiração celular) 
algumas substâncias podem induzir o 
pareamento errôneo, sendo atacado por 
radicais de oxigênio 
 
➔ MUTAÇÕES INDUZIDAS 
. podem ocorrer por 3 tipos de agentes: 
➔ AGENTES FÍSICOS: radiação (UV e por 
exames de imagens) 
➔ QUÍMICOS: são encontrados no 
alimentos, nos produtos de beleza e 
no cigarro 
➔ BIOLÓGICOS: agentes infecciosos (vírus 
e bactérias) ex: HPV 
OBS:. agentes infecciosos que 
ocasionam mutações induzidas são 
aqueles que conseguem integrar seu 
genoma ao genoma da célula 
hospedeira 
. os agentes mutagênicos podem atuar por 3 
mecanismos 
➔ ANÁLOGOS DE BASE: podem substituir 
uma base na sequência do DNA 
 
➔ PAREAMENTO ERRÔNEO: podem 
alterar a composição química de uma base 
 
 
OBS:. as ALQUILTRANSFERASES são enzimas 
que revertem o mau pareamento induzido 
pela adição de um grupo alquil na base 
nitrogenada
 
➔ agentes que podem danificar uma base 
de modo que ela não faça mais pareamentos 
 
OBS:. o DÍMERO DE PIRIMIDINA CICLOBUTANO 
(CPD) pode ser reparado pela enzima CPD 
 
 
fotoliase, uma vez que sofreu danos pela 
radiação UV 
 
Fibrose cística ou mucoviscosidade 
. doença autossômica recessiva, na qual ocorre 
uma mutação no cromossomo 7 e no gene que 
se ancora a esse cromossomo (CFTR) 
➔ pode ser diagnosticada na infância, 
pelo teste do pezinho e também pelo 
suor de um indivíduo, uma vez que o 
suor de uma pessoa que tem a fibrose 
cística, é mais salgado 
. nessa doença ocorrem defeitos na proteína 
CFTR ou há ausência na sua produção 
OBS:. proteína CFTR, quando na superfície, ela 
transporta cloreto para fora da célula > água 
acompanha essa saída, umidificando o muco 
➔ ocorrem distúrbios na secreção 
glandular, aumentando a viscosidade 
da secreção 
➔ mais comum no sistema digestório e 
respiratório, uma vez que são sistemas 
do corpo humano que mais produzem 
muco 
➔ o muco é mais espesso/mais denso, 
logo, há dificuldade na secreção desse 
muco. Esse muco forma um biofilme 
que é propício para acúmulo de micro-
organismos, sendo que um indivíduo 
com essa doença, fica mais susceptível 
a infecções