GENÉTICA HUMANA

Prévia do material em texto

GENOMA HUMANO E BASE CROMOSSÔMICA DO SISTEMA GENÉTICO 
HUMANO 
Reflexões importantes: 
a) Existem células procariotas e eucariotas (humanos). 
b) O gene é a unidade fundamental da hereditariedade. A sequência de DNA (gene) compõe 
cromossomos nucleares e algumas organelas (mitocôndrias e plastídios). 
c) Os genes podem se apresentar como formas múltiplas – os alelos. As diferentes formas do 
gene são chamadas de alelos. 
Ex sistema abo – o gene i sofreu mutação ao longo do tempo formando alelos Ia, Ib e i (3 
formas alélicas diferentes). Cada um de nós apresentamos duas formas alélicas desse gene, 
mais é possível encontrar até 3 formas alélicas desse gene na população. 
d) A informação genética está codificada na estrutura molecular do DNA. Os genes estão 
localizados no cromossomo. Em um dos cromossomos que constituem a espécie (núcleo) ou 
cromossomo mitocondrial que modificam algumas informações. Ex: Esquizofrenia e obesidade 
são influenciadas por genes nucleares e mitocondriais. 
e) Gene (DNA) – transcrição –rRNAs (mensageiro, transportador, etc) – tradução – 
polipeptideos (fenótipos). 
f) Características ou traços complexos determinadas por vários genes e influenciadas pelo 
ambiente. ALELO é diferente GENE, O gene pode apresentar diferentes alelos. Não podemos 
editar o genoma das pessoas (ex: impossível mudar o tipo sanguíneo), mas conseguimos mudar 
o ambiente, logo existem indivíduos com tendência de acordo com o ambiente (ex: obesidade) 
que causam alteração no fenótipo para melhor sobrevivência do indivíduo. Metade dos 
cromossomos onde estão os genes são herdados da mãe e outra do pai. 
g) As mudanças levam a diversificação entre indivíduos da mesma espécie e espécie diferentes. 
O sexo biológico macho e fêmea é determinada por cromossomos sexuais (cromossomo x e 
y). Existem uma serie de frequência de fenótipos mais frequentes em cada um dos sexos. 
Ex: suicídio é mais frequente em homens, depressão em mulheres, etc. 
questão 1: Pensando nas pessoas que você convive nos diferentes espaços da UFV, aponte uma 
característica humana influenciada por um ou mais genes: 
Desenvolvimento de neoplasia (tumor maligno): Envolve diferentes aspectos genéticos (genes) e 
aspectos ambientais. 
Exemplos de características influenciadas pelos genes: 
 
Fenótipos: Diferentes formas que aquela característica apresenta. Então a primeira coisa é se pensar 
se aquela característica apresenta diferentes formas/manifestação de características/fenótipos. 
Distribuição continua: fenótipos distribuídos continuamente (2,1; 2,2; 2,3 etc), peso, cor de pele, 
cabelo. Mais difícil determinar os fenótipos de forma discreta em classes separadas 
Distribuição discretas: ex sistema abo, sexo 
Obs: na maioria das vezes todas as características determinadas por muitos genes e influenciada 
pelo ambiente sofrem distribuição continua. 
Importante: pra maioria das características ainda não tem todos os genes estabelecidos. 
Ex: peso corporal mais de 600 genes diferentes q não foram todos identificados. Mas existem os 
principais como na cor dos olhos (herc2, oca2, slc24a5), todos não foram identificados. 
Localização dos genes: Os genes estão localizados no cromossomo, especificamente em uma região 
denominada locus gênico, a qual é geralmente identificada com uma notação abreviada que indica qual 
cromossomo, a posição de uma determinada banda no braço P (se ele for curto) ou no branco Q (se 
ele for longo), a região, a banda e a sub-banda do mesmo, caso exista. 
Os genes estão localizados no cromossomo, na espécie humana e nos vertebrados especificamente 
encontram-se gene que ocorrem no núcleo e outros no cromossomos mitocondrial. O local do gene 
no cromossomo é chamado de Locus gênico ou apenas Locus. 
Algumas características sofrem influenciam dos genes nucleares, outras de genes mitocondriais e 
algumas de ambos (ex altura). 
Cada um dos indivíduos é constituído de dois conjuntos cromossômicos, um da mãe e outro do pai, 
logo, possui duas formas alélicas pros genes do seu genoma. Essas formas podem ser idênticas 
(homozigotos) ou diferentes (heterozigotos) pra um determinado gene. Olhando pra população, 
encontra-se mais de diferentes formas alélicas. 
 Ex: sistema abo (característica), fenótipos a b e o, gene i, formas alélicas ia1, ia2, ib e i (4 formas alélicas 
diferentes pra esse gene), mas quantas formas alélicas uma pessoa possui são 2. Mas na população se 
percebe mais de 2 alelos. Para todos os genes observam se mais de 2. 
Importante: um gene apresenta diferentes formas alélicas que surgem devido a mutação que 
possibilita a formação de novas formas alélicas, novos genes, permitindo a diversificação. 
 Ex: Enzima hexoquinase (primeira da glicólise). Por meio de mutações do gene da hexoquinase 
surgiu a actina que se junta com outras actinas formando o filamento da actina (outro gene – gene 
derivado da hexoquinase devido a mutação) 
Nos humanos sabemos o local de genes no cromossomo devido ao MAPEAMENTO, que permite 
determinar o local do gene no genoma (cromossomo). Podendo ser no braço longo (Q) ou curto (P) 
do cromossomo. 
BANDIAMENTO: técnica que permite descriminar as regiões de heterocromática (porção do 
cromossomo onde a cromatina está mais compactada) e eucromática (menos compactada). 
Com base nessas técnicas determinamos BANDA (região de heterocromatina – mais escura) e SUB 
BANDA (sub região da banda) 
Ex: gene herc2: 15(cromossomo)q(longo)13(banda).1(sub banda) 
 
Onde fica essas sub regiões? 
Ex: a marcela está na ufv (cromossomo) no cariótipo viçosa, antes do dce (braço curto) na região 
prédio da biologia (região) na sala 134 (sub-região – hetero e eucromatina) 
Genes localizados no mesmo cromossomo são chamados de GENES LIGADOS. Isso implica no 
crossing-over (recombinação), pois genes ligados podem sofrer esse evento de recombinação. 
Os genes estão localizados nos cromossomos de todas as células. 
Ex: diabetes: o indivíduo tem o gene da insulina em todas as células nucleadas (neurônios, etc) não 
apenas nas células beta do pâncreas. Ocorre então o gene da insulina em todas as células nucleadas. 
Entretanto, em algumas células esse gene é expresso, ou seja, o produto final (proteína) é formado, 
e em outras não. Existem mecanismos que ativam ou inativam na expressão do gene, os fatores 
ambientas importam muito. 
Nutrigenética: influência da alimentação nos genes. 
O GENOMA HUMANO 
Total de cromossomos = 24 ( 1 – 22 autossômicos, X e Y sexuais) 
Alguns indivíduos possuem cromossomos idênticos xx e outro xy 
Geralmente nossas células são constituídas por pares de cromossomos homólogos, ou seja, mesma 
morfologia, mesmas porções de cromatina e heterocromatina e encontram-se os mesmos genes no 
mesmo locus. 
O genoma humano contém aproximadamente 3,2 bilhões de nucleotídeos e cerca de 25 a 30 mil genes. 
O cromossomo 1 (o maior do genoma humano) tem o maior número de genes (~3168), e o 
cromossomo Y, o menor número de genes (~344) 
 
23 cromossomos são herdados da mãe e 23 cromossomos do pai, que se fundem e dão origem ao 
zigoto com 46 cromossomos (2 conjuntos de cromossomos), por isso somos indivíduos diploides. 
 As células reprodutivas possuem um único conjunto cromossômico (23), sendo 22 autossômicos e 1 
cromossomo sexual. No caso da célula masculina pode ser o cromossomo x ou y. 
Totaliza-se para a espécie humana 44 cromossomos autossômicos e 2 sexuais. Erros durante a meiose 
pode gerar alterações no número de cromossomo pra mais ou menos, podendo levar ao aborto ou 
indivíduos com alteração fenotípica (ex: síndrome de down). 
Existem espécies que não tem cromossomo sexuais, e existem especeis que possuem mais. Humanos: 
X e Y 
NUCLEOTIDES: adenina, citosina, guanina e timina 
CARIÓTIPO: são os conjuntos de cromossomos presentes em nosso núcleo. 
CARIOGRAMA: Montado através do tamanho total dos cromossomos (estruturas lineares). As 
extremidades dos cromossomossão chamadas de telômeros. A medição é feita de telômero a 
telômero (tamanho total do cromossomo, sendo 1 o maior e 22 o menor). 
Os cromossomos sexuais são destacados. 
Segundo dado é o tamanho dos braços que é medido do centrômero (traço preto) que divide o 
cromossomo em braço curto P (para cima) e longo Q (para baixo) até o telômero, com o resultado 
classifica em metacêntrico, submetacêntrico, acrocêntrico e telocêntricos). 
Obs: Os cromossomos são classificados de acordo com a razão entre os braços ou posição do 
centrômero. 
- Metacêntrico – O centrômero está localizado no meio do cromossomo. Nesse caso, há braços de 
tamanhos aproximadamente iguais. 
- Submetacêntrico – O centrômero não está localizado exatamente no meio do cromossomo. 
Nesse tipo, percebe-se que os braços apresentam tamanho desigual, sendo um relativamente menor 
que o outro. 
- Acrocêntrico – O centrômero está próximo à extremidade de um dos braços. Há, nesse caso, um 
braço muito maior que o outro. 
- Telocêntrico – O centrômero está bem na extremidade do cromossomo, dando a aparência de 
que ele possui apenas um braço. 
Quanto menor o número mais próximo do centrômero, quanto maior o número mais próximo do 
telômero. 
Ex: cromossomo 17p 1.2 mais próximo do centrômero em relação ao 17p 1.4. Quanto menor o 
número da região, mais próximo do centrômero. Quanto maior, mais próximo do telômero. 
 
 
 
CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS: São cromossomos idênticos em relação ao tamanho total, a 
classe cromossômica (metacêntrico, submetacêntrico, acrocêntrico e telocêntrico)- no cariótipo 
humano não tem cariótipo telocêntrico -, as porções de eucromatina (baixo nível de compactação) e 
heterocramatina, genes e loci. 
Cromossomos homólogos possuem mesmo genes mas podem ter alelos diferentes formando um 
indivíduo heterozigoto. 
Um dos fatores de inibição do gene é o aumento da compactação da cromatina, mudando de 
eucromatina para heterocromatina. 
Ex: no pâncreas o gene da insulina está em eucromatina enquanto no neurônio está em 
heterocromatina. 
IDEOGRAMA: Esquema estruturado a partir do cariótipo. 
Alguns pesquisadores apontam no ideograma algumas regiões ou genes ao longo do 
cromossomo. 
 
 
BANDEAMENTO G: técnica onde permite observar regiões mais escuras e mais claras. Essa técnica 
de bandeamento g é possível distinguir as regiões escuras (heterocromatina) e claras (eucromatina). 
Com esse resultado define-se as bandas e sub bandas. 
 
INTERGÊNICO: mutação que ocorreu em uma região de hexon (biologia molecular) 
CLASSE CROMOSSÔMICA: A classe cromossômica é definida pela razão entre os braços e analisa 
o valor em comparação com valores tabelados pra definir (braço P dividido por Q). O telocêntrico o 
valor é igual a zero ou próximo de zero, isso significa que o braço curto é muito pequeno. 
FATORES AMBIENTAIS E HERANÇA 
Fatores ambientais: não são apenas os que ocorrem fora do indivíduo, são também, os fatores 
intracelulares que incluem diversos órgão e tecidos. 
Herança: fatores genéticos (genes). 
Em alguns casos as características são fortemente influenciadas por fatores ambientais e outras por 
genéticos: 
 
 
EPIGENÉTICA 
Consiste na influencia dos fatores ambientais na expressão do fenótipo. É a variação nos níveis de 
compactação da cromatina (eucromatina e heterocromatina) que pode promover mudanças no padrão 
de expressão dos genes que pode levar a variações fenotípicas. 
EPIGENÉTICA: NÃO altera a sequência de DNA, logo é diferente de mutação. 
MUTAÇÃO: alteração na sequência de DNA. 
Ex: abelha rainha e operaria: a rainha se desenvolve em um ambiente diferente da operaria, isso 
influência nos níveis de compactação da cromatina que leva a variações fenotípicas. 
EFEITO DO AMBIENTE E FREQUÊNCIA FENOTÍPICA 
O efeito do ambiente na frequência do fenótipo é chamado de SELEÇÃO NATURAL - fatores 
ambientais (abióticos ou bióticos) alteram a frequência fenotípica. 
Ex: olhos mais claros em uma região do mundo 
Fatores abióticos: ex luz solar 
Fatores bióticos: covid-19, indivíduos menos resistentes podem vir a óbito enquanto os mais 
resistentes são geralmente sintomas leves ou assintomáticos. Entre esses tem os sintomáticos em 
diferentes níveis 
IMAGEM PLANTA: Característica é a altura da planta. Duas plantas, sendo uma AA (homozigoto 
dominante) e aa (homozigoto recessivo). No ambiente com menor disponibilidade de água (seco), 
nota-se que as plantas com fenótipo contrastante se desenvolvem menos, é os homozigotos 
dominantes se desenvolvem um pouco mais. Já no ambiente úmido, os dois genótipos se desenvolvem 
melhor, entretanto, nota-se que os homozigotos recessivos se desenvolvem mais. Portanto, não 
ocorreu mutação gênica mas ocorre mudança na expressão genética devido aos fatores epigenéticos. 
 
- Muda os níveis de expressão gênica de acordo com as condições ambientais que podem levar a 
variação dos fenótipos 
Ex: substâncias ingeridas podem levar a mudanças epigenéticas alterando a compactação da cromatina 
e levando a variação do fenótipo 
Plasticidade fenotípica: é a consequência da epigenética, também está relacionada com os diferentes 
alelos que apresentamos para determinado gene. 
Mapeamento: identificar o locus do gene 
os cromossomos são formados pela cromatina constituída pelo DNA, associado com H2O, íons, 
proteínas histonas, enzimas (exemplo enzimas que promovem a replicação, transcrição e 
recombinação/crossing-over), proteínas do centrômero, condesinas, coesinas (unem as cromátides 
irmãs). 
 
Mutação - alteração na sequência de nucleotídeos da molécula de DNA. 
Ex: gene col1A1 
alelo selvagem - 5'-ATCGGGCTATT-3' 
alelo mutante - 5'-ACCGGGCTATT-3' 
O principal fator que leva a essa mutação são erros durante a replicação. 
- Similaridade entre genomas de espécies diferentes: 
Ex: Camundongo e humanos. 
Características que ocorrem na espécie humana também ocorre em outras espécies, como por 
exemplo o peso corporal. Com isso, pressupõe que genes que ocorrem na espécie humana também 
ocorrem em outras espécies, tendo uma similaridade do genoma. 
SINTENIA: A ordem dos genes se mantém altamente conservada entre espécies intimamente 
relacionadas, mas altera-se (por resultado de rearranjos) conforme o tempo evolutivo. 
 
ESTRUTURA, ORGANIZAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS CROMOSSOMOS 
 
IMAGEM: cada um desses cromossomos apresenta duas cromátides. A replicação da molécula de DNA 
leva ao aumento do número de cromátides por cromossomo. Antes da replicação, no período G1 da 
interfase os cromossomos apresentam uma cromátide, após a replicação, no período S da interfase, os 
cromossomos apresentam duas cromátides. 
cromátides irmãs = constituem o mesmo cromossomo. 
Ideograma com marcação dos 
locus dos genes da obesidade. 
Obs1: O número de cromátides por cromossomo varia de acordo com o momento da divisão. Em G1 
os cromossomos apresentam uma cromátide, após a replicação, no período S da interfase os 
cromossomos passam a apresentar duas cromátides irmãs. 
Obs 2: A replicação é pré-requisito para qualquer processo de divisão. 
Centrômero ou constrição primária: Permite a associação dos microtúbulos dos fusos mitóticos 
ou meióticos ao cromossomo, fundamental na segregação dos cromossomos (anáfase 1 - meiose) ou 
nas cromátides irmãs (anáfase 11- meiose ou anáfase mitótica). 
SEGREGAÇÃO DOS FATORES: papel do centrômero. 
O centrômero divide os cromossomos em braço curto (p) e braço longo (q). Os braços podem 
apresentar tamanhos diferentes ou relativamente igual. 
Quando se observa 2 cromátides significa que o processo de replicação já ocorreu. No interior das 
células essas cromátides irmãs estão unidas por meio de coezinas (ptn). Na região do centrômero tem 
grande quantidade de coezinas. 
 Cromatina não é apenas DNA e estroma, possui outras moléculas orgânicas como as coezinas. 
➔ Até quando os cromossomos apresentam 2 cromátides? Até a anáfase mitótica e Anáfase IIda meiose devido a segregação das cromátides irmãs. Na anáfase as coezinas são rompidas por 
ação enzimática. 
Os cromossomos são constituídos pela cromatina, e uma das moléculas orgânicas que constitui a 
cromatina é o DNA. 
O DNA, em geral, é uma dupla fita voltada para a direita. As bases nitrogenadas interagem entre si por 
meio de pontes de hidrogênio e interações hidrofóbicas (forças de empilhamento de bases). Essas 
interações levam a estrutura secundária voltada para a direita. 
O esqueleto pentose-fosfato permite a interação com H2O, íons monovalentes e bivalentes. 
NUCLEOSSOMO: Associação da molécula de DNA com proteínas histonas (4 histonas). A interação 
ocorre por meio do esqueleto pentose-fosfato e aminoácidos das histonas que possuem radicais 
carregados positivamente (ex: lisina, arginina e histidina). 
Portanto, o DNA está associado a proteínas histonas. Podem ocorrer modificações químicas 
(metilação, acetilação, fosforilação) nas bases nitrogenadas que constituem o DNA e também nos 
radicais dos aminoácidos que constituem as proteínas histonas. Essas modificações alteram o nível de 
compactação da cromatina podendo alterar a expressão dos genes e culminar em mudanças fenotípicas 
(epigenética). 
Extremidade amino-terminal: Primeiro aminoácido da sequência. 
Extremidade carboxi-terminal: Último aminoácido da sequência. 
Histona H1: Possibilita a união dos nucleossomos, elevando a compactação. 
 
 
 
 
 
DO GENE AO POLIPEPTÍDEO – DO GENÓTIPO AO FENÓTIPO 
 
Vários experimentos permitiram que os pesquisadores chegassem a conclusão de que o PRINCÍPIO 
TRANSFORMANTE, a macromolécula orgânica que contém a informação hereditária é o DNA. 
Obs: Os vírus são exceção pois possuem como genoma a molécula de RNA. 
- Natureza química do gene: Com exceção de alguns vírus, é a molécula de DNA (sequência de 
nucleotídeos). 
A importância das bactérias e vírus: 
• Ciclos de vida curto para deixar descendentes. 
• Prole relativamente grande. 
• Genoma haploide (um único conjunto cromossômico) – mutação são expressas de forma 
direta. 
• Genoma pequeno: menos genes influenciando nas características. 
• Os genomas podem ser alterados (ex: Induzir mutações) por meio de técnicas relacionas à 
engenharia genética. O papel de um gene em determinada característica é observado 
principalmente por meio de mutação induzida. 
• Reprodução assexuada facilita o isolamento de cepas. 
• Importante na medicina, agricultura e biodiversidade. 
REPLICAÇÃO 
A replicação (fase S da interfase) é semiconservativa, ou seja, gera duas cromátides (cromátides irmãs) 
onde cada uma possui uma dupla fita de DNA sendo que uma é a fita molde e a outra é a fita filha 
(sintetizada pela replicação). 
TRANSCRIÇÃO 
A partir de uma sequência da molécula de DNA, ocorre a transcrição que é o primeiro passo para o 
polipeptídio. Onde enzimas como a RNA polimerase II reconhece algumas regiões dos genes que 
podem ser transcritas. 
Genes humanos são formados por dupla fita de DNA onde regiões regulatórias controlam a expressão 
do gene. 
 Ex: insula – células beta pancreáticas. O gene da insulina também ocorre em outras células como 
osteócito, então tem um gene que codifica a insulina mas não expressa o gene, logo, existem 
mecanismos bloqueando a expressão do gene. 
Obs: Quando se fala de expressão gênica quer saber se o gene é expresso (sim ou não), e se é expresso, 
quanto ele é expresso (quantitativa). 
Diferente da replicação, na transcrição uma das fitas é utilizada como molde e alguns autores apontam 
que a outra fita é igual ao RNA formado, substituindo as timinas do DNA pela uracila. 
A transcrição ocorre respeitando a complementariedade de bases. 
Regiões regulatórias: 
- Região promotora/promotor: A RNA polimerase II reconhece o gene por meio da associação ao 
promotor. Na região promotora em humanos, temos basicamente duas regiões TATAbox e GCbox. 
• TATA BOX: Importante pois é rica em adenina e timina e está próximo do ponto +1 da 
transcrição. 
• GC box 
• CAAT box 
São pontos que permitem a interação da RNA polimerase com o promotor. 
Obs: Muitas vezes alterações na região promotora impedem a associação da pRNA II, que impede a 
transcrição do gene. Por isso, algumas mutações são induzidas nessas regiões. 
Outras regiões regulatórias: 
- Enhancer: Regiões do genoma que permitem o aumento da expressão do gene. 
- Silenciador: Regiões do genoma que inibem a expressão do gene. 
Tanto enhancer ou silenciador podem estar na região indicada como negativo (upstream) ou indicado 
como positivo (downstream). 
Além das regiões regulatórias encontramos nos genes transcritos em humanos a região O PONTO 
+1 da transcrição que é o primeiro nucleotídeo utilizado como molde para formação do RNA. E o 
PONTO DE TERMINAÇÃO indica o fim da transcrição. 
Ponto + 1 da transcrição: Indica o primeiro nucleotídeo que é transcrito pela RNA polimerase II, que 
é a enzima responsável pela transcrição dos genes que resultam em RNA mensageiro. Já a RNA 
polimerase 1, os genes que formam o RNA ribossomal e o RNA polimesare III os genes do tRNA. 
Antes do ponto +1 da transcrição: Upstream. (Número negativo) 
Ex: -35. Nucleotídeo antes do ponto +1. 
Depois do ponto +1: Downstream 
Além disso, são encontrados na estrutura do DNA os ÍNTRONS e ÉXONS que são típicos em 
genes em eucariotos. 
Ex: o gene relacionado com a LDL possui 6 introns e 9 exons. 
Toda sequência do gene a partir do ponto +1 até o ponto de terminação ocorre a transcrição onde a 
RNA polimerase II utiliza a fita molde de DNA. Em humanos, temos a formação do RNA heterogêneo-
nuclear (hnRNA ou pré-mRNA). O pré-mRNA que possui introns e exons em sua sequência, sofre 
modificações no núcleo como a adição do CAP que é um nucleotídeo modificado de guanina na 
extremidade 5’ , a formação da calda poli-A que é uma sequência de guaninas na extremidade 3’ , e 
outra modificação é o splicing que é a retirada dos introns do pré-mRNA. Depois dessas 3 modificações 
teremos o mRNA que apresenta apenas os éxons. Esses exons são geralmente traduzidos. 
É obrigatório em eucariotos indicar o ponto +1, número de introns e exons e pontos de terminação 
na hora de esquematizar um gene. 
O mRNA é traduzido, ou seja, ocorre a síntese do polipeptídio. A tradução envolve mRNA + 
subunidades dos ribossomos (constituídas por RNA ribossomais - rRNA) – subunidades maior e menor 
+ tRNA. 
Temos genes que codificam os rRNASs e tRNASs. 
 
Imagem: dupla fita de DNA são duas fitas complementares, uma fita molde onde é codificado o RNA 
mensageiro e uma não molde. 
 
Imagem 2: Tem dois genes: gene 1 e gene 2. No caso do gene 1 a fita molde é uma, a fita mais escura. 
Com relação o gene 2 a fita é mais claro. Sempre ocorre na mesma direção 5’ – 3’ mas as fitas moldes 
sã diferentes, isso indica que a região promotora é diferente. 
- Toda vez que a questão envolver o esquema de um gene, deve apresentar as regiões regulatórias, o 
promotor é fundamental pois está em todos os genes. O gene é a porção que é transcrita e também 
suas regiões regulatórias. Por isso, isso um dos principais conceitos difíceis de ser apontado é o de 
gene. 
 
 
 
 
Códon iniciador é diferente de ponto +1 pois códon se refere ao mRNA, enquanto ponto +1 se refere 
ao gene (DNA). 
PONTO +1 NÃO CODIFICA O PRIMEIRO CODON! O primeiro códon é AUG não necessariamente 
o primeiro nucleotídeo a ser transcrito. 
Ex: 5' AAAGGCCCUAUAUGGGGUUUCUCAU 3' 
Qual o primeiro nucleotídeo do mRNA? É o nucleotídeo que tem adenina. 
Qual foi o primeiro nucleotídeo transcrito: Foi o Timina, pois a transcrição levou a adição de um 
nucleotídeo com adenina. 
O códon começa a ser identificado a partir de AUG. O que vem antes tem papel regulatório na 
tradução. 
 
Ocorre 3 modificações: 
• SPLICING: retirada dos introns. 
• Adição na extremidade 5’ – CAP: nucleotídeo modificado de guanina que é adicionado na 
extremidade 5’ epossibilita a identificação do RNA mensageiro que será traduzido. 
• Calda poli-A: adicionada na extremidade 3’ vários nucleotídeos que possuem como base 
nitrogenada a adenina 
Figura 14.13: a partir de um mesmo gene podem ser gerados mRNA diferentes e consequentemente 
poli peptídeos distintos. Isso acontece em virtude do splicing alternativo, onde algumas regiões de 
exons e introns podem ser retirados. 
 
A própria estrutura do RNA o protege da degradação. 
Existem vários genes que codificam os RNA transportadores. São relativamente curtos pois possuem 
poucos nucleotídeos. A organização tridimensional se dá pelo pareamento das bases nitrogenadas. 
tRNA- ativado é quando percebemos a ocorrência de aminoácido na extremidade 3’. 
Anti-codon: É complementar ao códon que ocorre no mRNA. 
- OBS: MUITOS EXPERIMENTOS SÃO CONDUZIDOS EM PROCARIOTOS 
Em eucariotos existem genes cópias múltiplas (várias copias do mesmo gene). A 
vantagem/implicação é que, algumas mutações são deletérias e impedem a expressão do gene, logo, 
múltiplas cópias inferem no chamado efeito tampão. Ou seja, se ocorrer uma mutação deletéria em 
um gene, ainda haverá copias na forma selvagem (sem mutação). Outra implicação é a matéria prima 
para a evolução pois mutações benéficas podem ocorrer, e a partir dessas mutações podem gerar 
formas alélicas que codificam um novo polipeptídio que podem até desempenhar uma nova função. Ex: 
Actina, globina. 
Ex do impacto da ocorrência de múltiplos genes: Alguns autores acreditam que o gene actina é derivada 
da enzima hexoquinase (primeira enzima da glicólise). 
Genes com expressão constitutiva são aqueles expressos em várias etapas da vida do indivíduo em 
diversas células. 
Família gênica: genes diferentes relacionados com as mesmas características. 
 
Os genes rDNA 45S ocorrem na região organizadora do nucléolo. No cariótipo humano à 5 
cromossomos com a região organizadora do nucléolo: cromossomos 13, 14, 15, 21 e 22. Genes rRNA 
45S são transcritos pela RNApol I formando rRNA 45S. rRNA 45S modificado, é clivado formando o 
rRNA 28S, o rRNA 18S e o rRNA 5,8S. 
subunidade maior do ribossomo - 28S e 5,8S – Participa do processo de tradução. 
subunidade menor do ribossomo - rRNA 18S 
 
TRADUÇÃO 
 
Os aminoácidos serão adicionados a cadeia polipeptídica conforme os codons do mRNA. 
 
Antigamente os autores acreditavam que um gene codificava uma enzima (Gene = enzima). Entretanto, 
vários produtos de um gene não desempem papel enzimático. Depois, falaram que um gene = proteína, 
mas nem sempre tem a formação de uma proteína, por exemplo a hemoglobina é constituída pela alfa 
globina e beta globina ,que constituem a proteína hemoglobina. Gene alfa globina cromossomo 12 e 
gene beta globina cromossomo 16 ou 9 (prof n lembra). Logo, são genes diferentes com loci diferentes, 
mapeados em cromossomos diferentes. Esses dois genes são transcritos e formam poli peptídeos 
diferentes que se unem e aí sim formam uma proteína. Microtúbulos são predominantemente 
constituídos pela alfa tubulina e beta tubulina que são polipeptídeos formados a partir de genes 
diferentes no mesmo cromossomo. A partir de um gene, pode ser formado um RNA transportador 
ou um RNA ribossomal, que são fundamentais na tradução (síntese do polipeptídio). 
 
Os experimentos que permitiram os pesquisadores confirmar que o DNA é um princípio conservante, 
que a transcrição é semiconservativa e levaram os pesquisadores a chegar à conclusão do código 
genético. Com bases nesses experimentos os pesquisadores concluíram que a tradução, que existem 
64 codons (trinca de ribonucleiotideos do mRNA) sendo o primeiro códon de iniciação o AUG 
(metionina) e 3 codons de terminação UAA, UAG, UGA. 
1 códon possibilita a adição de 1 aminoácido específico, exceto os 3 códons de terminação. Entretanto, 
1 aminoácido pode ser adicionado ao polipeptídeo nascente por mais de 1 códon - código genético 
é degenerado. Ou seja, um aa pode ser codificado por códons diferentes. 
Logo, uma mutação pode ser NEUTRA, ou seja, existe mudança na sequência de DNA, mas nem toda 
mudança na sequência de DNA resulta em mudança na sequência de aa do polipeptideo. Isso se deve, 
em partes, pelo código genético ser degenerado. 
Polimorfismo: Diferentes formas na sequência de DNA. 
 
Uma outra característica do código genético é que ele é quase universal, ou seja, essa tabela é 
utilizada como base para indicar a sequência de aa de polipeptideos de quase todas as espécies. Com 
algumas exceções de vírus, organelas (mitocôndrias e plastideos), bactérias, protozoários. 
 
N - Extremidade amino terminal – Primeiro aminoácido da cadeia polipeptídica. 
C - Extremidade carboxi terminal – Ultimo aminoácido antes do códon de terminação. 
 
Muitas vezes temos contato com a sequência de aa de um polipetideo. Muitas das vezes a metionina 
não é o primeiro resíduo de aminoácido do polipeptídeo final. 
 
 
 
 
 
BASE CITOLÓGICA DO SISTEMA GENÉTICO HUMANO – teoria cromossômica da 
herança 
A teoria cromossômica da herança refere-se ao comportamento dos cromossomos especialmente 
durante a anáfase. 
Comr elação aos aspectos genéticos nos dedicamos em dois processos, especialmente na divisão: O 
período S da interfase pois ocorre a replicação da molécula de DNA antecedendo a mitose e tendo 
como consequência a dobra do número de cromátides por cromossomos (dobra o valor c = n de 
cromátides ou cromossomo) relativo de DNA. Antes do período S (em G1) os cromossomos 
possuem uma cromátide e após o período S os cromossomos apresentam duas cromátides chamadas 
de cromátides irmãs, ou seja, cromátides que constituem o mesmo cromossomo. Se ocorrer mutação 
não terá o mesmo alelo nas duas cromátides irmãs, logo se não ocorrer mutação as cromátides irmãs 
possuem os mesmos alelos. As cromátides irmãs permanecem intimamente unidas pelas coesinas que 
são proteínas que unem as cromátides irmãs. 
Outro momento importante é a anáfase. Na anáfase mitótica ocorre a separação das cromátides irmãs 
por meio de dois eventos: o primeiro evento envolve o rompimento das coesinas, o segundo envolve 
os microtúbulos que promovem a segregação/separação das cromátides irmãs para polos opostos 
dando origem a duas células filhas idênticas em relação a célula mãe após a citocinese. As células filhas 
são idênticas em relação a célula mãe no que se refere ao número de cromossomos, ao conteúdo 
relativo de DNA (valor c) e ao genótipo. Se as células mãe são BB as células filhas serão BB a menos 
que ocorra mutação, o conteúdo de DNA é igual a menos que ocorra erro de segregação na anáfase. 
S da interfase - replicação da molécula de DNA, consequência - dobra o número de cromátides por 
cromossomos = dobra o valor C (conteúdo relativo de DNA) 
G1 - cromossomos possuem 1 cromátide - após o período S, os cromossomos apresentam duas 
cromátides, denominadas cromátides-irmãs = cromátides que constituem o mesmo cromossomo 
após o período S os cromossomos possuem duas cromátides - as cromátides-irmãs ocorrem 
intimamente unidas pelas coesinas . 
coesinas - são proteínas que unem as cromátides-irmãs 
anáfase - separação das cromátides-irmãs 
1° - envolve o rompimento das coesinas 
2° - microtúbulos - promovem a segregação/separação das cromátides-irmãs para polos oposto 
após a citocinese são formadas duas células-filhas idênticas em relação a célula maãe 
células-filhas são idênticas em relação à célula-mãe no que se refere ao número de cromossomos, ao 
conteúdo relativo de DNA (valor C) e ao genótipo. 
 
CICLO CELULAR - interfase (G1, S e G2) + Mitose (Prófase, Prometáfase, Metáfase, Anáfase e 
Telófase) + Citocinese 
Várias mudanças citológicas ocorrem ao longo do ciclo celular 
Meiose: 
Processo de divisão com muita implicação genética visto que os indivíduos das diferentes gerações são 
formados pela fusão de células reprodutivas masculina e feminina. Essas células reprodutivas emhumanos são formadas a partir da meiose. 
O momento que precede a meiose muito importante é o período S da interfase. 
Na meiose também destacamos a prófase 1 formada por 5 etapas: Leptoteno – responsável pelo 
reconhecimento dos cromossomos homólogos; zigpoteno – ocorre o pareamento dos cromossomos 
homólogos, permanecem intimamente unidos por meio do complexo sinaptonêmico, formando os 
bivalentes; Paquíteno PODE ocorrer o crossing-over/recombinação/permutação. Esse evento depende 
do reconhecimento dos cromossomos homólogos, do pareamento dos cromossomos homólogos e 
da formação dos nódulos de recombinação – esses são um conjunto de enzimas que promovem o 
crossing over. Diplóteno que é a desorganização parcial do complexo sinaptonêmico que ocorre da 
diacinese até a prófase 1, na metáfase 1 observa-se quiasmas que são porções de associação entre os 
cromossomos homólogos; 
Anafase 1- separação dos cromossomos homólogos. Portanto o pareamento dos cromossomos 
homólogos no zigóteno possui duas consequências diretas: o crossing over que PODE acontecer no 
paquíteno e a separação dos cromossomos homólogos na anáfase 1, culminando na redução do número 
de cromossomos. 
Quiasmas: Regiões de sobreposição onde ainda percebe-se os cromossomos homólogos unidos. Nem 
sempre regiões de quiasmas são locais onde ocorre crossing over. 
Crossing over: Troca de segmentos de cromátides não irmãs entre cromossomos homólogos. 
A recombinação (crossing-over) possibilita o aumento da variabilidade genética. Independente das 
formas alélicas no cromossomo pode ocorrer o crossing over, mas em alguns casos não há a variação 
da variabilidade genética. Em indivíduos heterozigotos para aquele gene pode aumentar o crossing over. 
Nódulos de recombinação: Conjunto de enzimas que promovem o crossing-ver 
Fonte primaria de variação genética = mutação 
característica - diferentes fenótipos para a característica. Os diferentes fenótipos surgem como 
resultado de eventos de mutação (fonte primaria) e também de recombinação. 
EX: Peso corporal – obeso e não obeso resultado de mutação. 
Os eventos de mutação são primordiais para variações genéticas e fenotípicas. 
Intérfase (G1, S e G2) + meiose I (prófase I, prometáfase I, metáfase I, anáfase I, telófase I) + citocinese 
+ meiose II (prófase II, prometáfase II, metáfase II, anáfase II, telófase II) +citocinese 
Obs: Até esse momento, isso se aplica na genética em qualquer outra espécie. 
Prófase 1 – Par homologo maior pareado e par menor pareado. O par homologo permanece pareado 
até a metáfase 1, cada par pareado é chamado de bivalente. Em virtude do pareamento dos 
cromossomos homólogos, na anáfase 1 temos a separação dos cromossomos homólogos, onde um 
cromossomo maior e um menor segregam para o mesmo polo (obs: rompe coesinas, entretanto na 
anáfase 1 da meiose a proteína shugoshina mantém as coesinas do centrômero, por isso as cromátides 
irmãs permanecem unidas pelas coesinas do centrômero). A meiose 1 é um processo reducional 
onde 4 cromossomos (2maiores e 2 menores) e após a citocinese (forma 4 células filhas) a célula filha 
apresenta um cromossomo maior e outro menor. Após a meiose I são formadas duas células filhas 
com número de cromossomos reduzido à metade. As células filhas ingressam na meiose 2, e na 
ANAFASE 2 ocorre a segregação ou separação das cromátides irmãs, portanto as coesinas 
centroméricas são rompidas por ação enzimática e as cromátides são segregadas para polos opostos. 
As células filhas geradas após a meiose são geneticamente diferentes em relação a célula mãe em 
número de cromossomos (as células filhas tem a metade do número), em relação ao conteúdo relativo 
de DNA/valor c (possuem metade da mãe) e pode ser que sejam diferentes no genótipo, depende da 
condição genética da célula mãe. Se ela é heterozigota e ocorrência de crossing-over. 
Qual a diferença do valor c e do n: N significa tipo celular, em humanos temos dois tipos celulares (n 
– reprodutiva, 2n- célula somática (ex: neurônio). Em angiosperma tem célula 3n que é a célula do 
endosperma. 
C: Conteúdo relativo de DNA, ou seja, número de cromátides por cromossomos, pode ser 1c (célula 
filha), 2c (célula mãe), 4c, 8c, 16c, etc. Leva em consideração dois aspectos: momentos do processo 
de divisão celular - A replicação dobra o valor c, e também está relacionado com nível de ploidia da 
célula. 
X = Nível de ploidia da célula 
Somos 2x 
n = 1x =23 cromossomos 
2n = 2x = 46 cromossomos → G1 – 2C. / G2 – 4C. 2n = > 2x = > 46 cromossomos 
2n = maior 2x = maior 46 cromossomos, em alguns tecidos por ex 
Ex: operárias - fêmeas = 2n = 2x = 18 cromossomos 
zangão - machos - 2n = 1X = 9 cromossomos 
Nem sempre o tipo celular está relacionado com o nível de ploidia. 
 
A importância das bactérias e vírus: 
• Ciclos de vida curto para deixar descendentes. 
• prole relativamente grande. 
• Genoma haploide – mutação são expressas de forma direta. 
• Genoma pequeno: menos genes influenciando nas características. 
• Os genomas podem ser alterados por meio de técnicas relacionas à engenharia genética. O 
papel de um gene em determinada característica é observado principalmente por meio de 
mutação induzida. 
• Reprodução assexuada facilita o isolamento de cepas 
• Importante na medicina, agricultura e biodiversidade. 
 
Resposta para a questão da insulina: A metionina não é o primeiro aminoácido pois o principal fator 
são as mudanças pós traducionais (retirada de aa e mudanças químicas), ou seja, após a 
tradução/síntese do polipeptideo, várias mudanças podem ocorrer, inclusive a retirada de aminoácidos, 
até mesmo aqueles aminoácidos que faziam parte da extremidade 5’ (caso da metionina) e extremidade 
3’. Além disso, mudanças químicas nos aminoácidos e no polipeptideo. Essas mudanças permitem a 
formação de um polipeptideo funcional. 
Glicoproteína: Proteína que possui resíduos de carboidratos associados. Com isso, vemos mudanças 
pós traducionais de adição de carboidratos, principalmente de proteínas que são sintetizadas no 
reticulo endoplasmático rugoso. 
Mudanças pós transcricionais: O pré-mRNA é formado e sofre uma série de modificações – adição 
do CAP, adição da calda poli-A, splicing, etc – essas alterações são chamadas de mudanças pós 
transcricionais. Logo, ocorre a transcrição do gene, forma o RNA (pré-mRNA, pré-rRNA, pré-tRNA) 
e mudanças ocorrem nessas macromoléculas formando o RNA funcional (mRNA, rRNA, Trna) 
ALTERAÇÕES CROMOSSÔMICAS NUMÉRICAS E ESTRUTURAIS E AS MUTAÇÕES 
– As mudanças no cariótipo 
As alterações cromossômicas ocorrem a nível de cariótipo, enquanto mutações se dão a nível de 
sequência de DNA. Entretanto, ambos PODEM resultar em variação fenotípica, onde um mesmo 
fenótipo pode ser ocasionado por mutação ou alterações cromossômicas numéricas e estrutural (ex: 
diabetes) isso especialmente porque o gene está localizado no DNA que constitui a cromatina que 
constitui os cromossomos. As numéricas envolvem mudanças no número de cromossomos e as 
estruturais na estrutura. 
As alterações cromossômicas numéricas podem ser de dois tipos: 
• Euploidia: Variação no número de conjuntos cromossômicos – Naturalmente, na espécie 
humana, há essa variação (espermatozoide – 1 conjunto cromossômico) 
• Diploidia: 2 conjuntos cromossômicos (Neurônios). 
Logo, existe variação no número de conjuntos cromossômicos em humanos, ou seja, diferentes níveis 
de ploidia. 
Ex: Célula muscular estriada esquelética (fibra muscular) possui vários núcleos, logo se sabe que não é 
uma célula diploide, e sim, poliploide. 
Qual o impacto pra célula do aumento do número de cromossomos? euploidia - aumento 
do número de conjuntos cromossômicos, resulta no aumento do número de cópias de TODOS genes 
do genoma humano, culminando numa mudança dos níveis de expressão gênica. 
o conceito de euploidia também serve para diminuição do número de conjuntos 
cromossômicos? SIM.A euploidia na espécie humana tem pouco impacto, tem maior impacto em outras especeis. 
 
Duplicação do DNA = replicação do DNA 
Cromossomo duplicado diferente de CROMOSSOMO COM 
DUAS CROMATIDES 
Duplicação cromossômica = alteração cromossômica estrutural 
2n -> n significa tipo celular (n = célula reprodutiva, 2n = célula 
somática, 3n = célula do endosperma) 
Número de cromátides =valor C 
 
indivíduo - 3x (conjuntos cromossômicos) - triploide 2n = 3x = 33 cromossomos BANANA COM 
SEMENTES -FERTIL 
indivíduo 2x (conjuntos cromossômicos) - diploide 2n = 2x = 22 cromossomos BANANA SEM 
SEMENTES - ESTERIL 
- O nível de ploidia implica na capacidade reprodutiva. 
 
 
AA – Diploide 
BB – Diploide 
AABB – hibrido – individuo ou espécie originado a partir do cruzamento de espécies diferentes 
Tem duas copias do mesmo gene na espécie A, duas cópias do mesmo gene na espécie B, a partir do 
momento que essas duas espécies cruzam o formam o hibrido que apresenta 4 copias do mesmo gene 
que pode influenciar na expressão gênica, chamado de efeito de dose. 
Efeito de dose: Número no de cópias do gene interfere no padrão de expressão gênica e 
consequentemente fenótipo. 
As fêmeas possuem dois cromossomos X (XX). Um dos cromossomos X apresenta-se quase 
completamente heterocromático, portanto, para muitos genes do cromossomo X temos expressão 
de apenas genes de um dos cromossomos – efeito de dose. 
Em eventos de deleção, cópias de gene podem ser perdidas. Logo, o número de cópias em um 
determinado indivíduo pode ser menor e assim influenciar no fenótipo. 
ANEUPLOIDIA - mudança no número de um ou alguns cromossomos do cariótipo (a euploidia 
envolve todos os cromossomos). Essa mudança pode ser pela diminuição ou aumento do número de 
cromossomos. 
Classifica aneuploidia com o termo “somia” – 
- Nulissomia: Ausência de 1 cromossomo. 
- Monossomia: Ocorrência de 1 cromossomo no cariótipo. 
- Dissomia, trissomia, tetrassomia, pentassoia, etc. 
Causas: A principal causa em humanos da euploidia é a endomitose. Na endomitose não ocorre 
citocinese em virtude da não formação do fuso mitótico. 
Já a aneuploidia é causada por erros de disjunção/segregação na anáfase, especialmente porque em 
alguns casos não ocorre a associação dos microtúbulos ao cinetócoro do centrômero. 
 
- Algumas alterações cromossômicas são menos letais que outras: 
Letal: Promove a morte no período de desenvolvimento embrionário, o indivíduo não nasce com vida. 
Semi letal: Leva a morte ao longo da vida do indivíduo. 
 
OBS: A variação fenotípica pode ocorrer por aspectos genéticos (numero de cromossomos, estrutura, 
e/ou sequência de DNA) ou efeito epigenético (mudança na compactação da cromatina). 
Alterações cromossômicas estruturais: 
Trissomia do cromossomo 21 
DELEÇÃO: Ocorre um processo de deleção onde parte do cromossomo é perdido, a mudança 
estrutural pode ser em um ou alguns cromossomos. As principais causas são agentes químicos ou 
físicos (abióticos), genoma viral (biótipos), elementos transponíveis e erros na recombinação. 
Podem ser de quatro tipos: 
• Deleção intersticial – Ocorre entre o centrômero e o telômero. 
• Deleção terminal (deficiência) – Envolve a porção telomérica. 
• Deleção multigênica – Pode envolver vários genes. 
• Deleção intragênica – A deleção se da dentro de um gene. 
 
Essas alterações resultaram na diferenciação dos cromossomos sexuais X e Y. Também, tem papel 
importante na especiação (surgimento de novas espécies). 
 
Imagem síndrome do miado de gato: A deleção ocorreu em apenas um dos cromossomos 5, logo, esse 
indivíduo é heterozigoto para deleção. 
Heterozigoto para deleção, para duplicação, translocação e inversão: A alteração estrutural 
foi identificada em um dos cromossomos homólogos. 
Homozigoto para a duplicação: Os dois cromossomos homólogos apresentam alteração 
cromossômica estrutural 
A alteração heterozigoto é mais comum que homozigoto. 
DUPLICAÇÃO: é quando parte do cromossomo foi duplicado. As causas são agentes químicos ou 
físicos, elementos transponíveis, erros na recombinação. 
Podem ser de três tipos: 
• Duplicação em tandem – ocorre no mesmo cromossomo e na mesma posição. 
• Duplicação em tandem reverso (duplicação reversa) 
• Duplicação em tandem terminal – Envolve a porção do telômero. 
 
O aumento no número de cópias de gene pode ter efeito deletério. 
INVERSÃO: Ocorre quanto parte do cromossomo é excisado e reintegrado ao mesmo após um giro 
de 180º. As causas são agentes químicos ou físicos, elementos transponíveis, erros na recombinação. 
Existem dois tipos: 
• Inversão paracêntrica – Não envolve o centrômero. 
• Inversão pericêntrica – Envolve o centrômero. 
 
TRANSLOCAÇÃO: Ocorre quando parte do cromossomo é excisado e reintegra no mesmo (par 
homólogo) ou em outro cromossomo. A mudança se dá na localização de um segmento 
cromossômico. As causas são agentes químicos ou físicos, elementos transponíveis, erros na 
recombinação. 
Existem dois tipos: 
• Translocação intracromossômica – reintegra no mesmo cromossomo homólogo 
• Translocação intercromossômica: Recíproca e não recíproca – reintegra em outro 
cromossomo 
TRANSLOCAÇÃO ROBERTSONIANA: Ocorre quando dois cromossomos, principalmente 
acrocêntricos, se fundem na região do centrômero dando origem a um cromossomo metacêntrico ou 
submetacêntrico. Ocorre a perda dos braços curtos. 
Crossing-over desigual: São erros de recombinação e pode ser a causa de uma alteração 
cromossômica estrutural. 
MUTAÇÃO 
É a fonte primária das variações. 
São qualquer alteração permanente no DNA, isto é, uma alteração da sequência de nucleotídeos ou 
arranjo do DNA no genoma - Em um nucleotídeo ocorre a mudança da base nitrogenada, adição ou 
retirada de nucleotídeo -. É o processo pelo qual os genes mudam de uma forma alélica para outra. 
As mutações podem ocorrer tanto em sequências de DNA transcritas (utilizadas como molde) como 
também nas não transcritas (não são utilizadas para formação do RNA, mas desempenham outras 
funções). 
Obs: do mRNA pois ele é utilizado como molde na tradução para formação do polipeptideo. 
Alelos múltiplos: São formados por meio de eventos de mutações. Exemplo sistema ABO (três formas 
alélicas – Ia, Ib e i). 
CONSEQUÊNCIAS: As mutações podem levar à perda de função de um gene ou a uma nova função. 
A alteração na sequência de nucleotídeos, ou mutação, no gene (porção transcrita e nas porções 
regulatórias) pode levar à formação de um polipeptídio variante, passível de ter propriedades distintas 
em consequência de sua estrutura alterada. 
Obs: A maioria das mutações são neutras, ou seja, não há alteração fenotípica. Uma mutação neutra, 
deletéria ou benéfica está muito relacionada com o ambiente em que o indivíduo está. Logo, existe 
uma grande relação entre genótipo e o ambiente. 
Podem aumentar ou diminuir a expressão do gene. 
FUNDAMENTO – efeito fenotípico das mutações: DNA → RNA → POLIPEPTÍDEO. 
Nem sempre uma mutação leva a uma mudança na sequência de aminoácidos pois o código genético 
é DEGENERADO, ou seja, um aminoácido pode ser codificado por códons distintos, logo, não tem 
alteração fenotípica. 
Também, muitas vezes ocorre uma mudança na sequência de aminoácidos, porém são aminoácidos 
equivalentes, ou seja, pertencem a mesma classe (carregados positivamente ou negativamente) -
similaridade química do radical-. Não resulta em mudança fenotípica. 
Em algumas mutações ocorre a perda do reconhecimento dos introns e consequentemente o slipicing 
pode não ocorrer durante a formação do pré-mRNA, permanecendo no mRNA final ocasionando em 
uma mudança do quadro de leitura (alteração da posição dos códons). O polipeptídeo pode ter o 
aumento ou diminuição do número de polipeptídeos após a tradução. 
Obs: Pode mudar tanto o códon de iniciação como o de parada, sendo que a mudança no códon de 
parada é mais comum. 
-- Portanto, as mutações podem ocorrer noséxons, introns e também nas regiões regulatórias. 
Como as mutações ocorrem/causas: 
a) Erros na replicação do DNA – fase S da interfase, entre GI e G2 – Destaque da enzima RNA 
polimerase que adiciona fita filha de acordo com a fita molde. Substituição de um nucleotídeo 
por outro, OU perda de um ou vários nucleotídeos, OU a inserção de um ou vários 
nucleotídeos em uma molécula de DNA. 
b) Crossing-over desigual –Erros no pareamento e consequente erros na recombinação - 
recombinação no paquíteno da prófase I da meiose. 
c) Transposição – transposons e retrotransposons – Elementos móveis no genoma. 
d) Agentes químicos, físicos e biológicos – Mudanças químicas nas bases nitrogenadas que podem 
acarretar erros na replicação, genoma viral, etc. 
As mutações podem ser espontâneas ou induzidas (agentes mutagênicos) de acordo com sua 
origem, ou somáticas (mosaicismo) ou germinativas (interfere nas frequências alélicas e fenotípicas 
das próximas gerações) de acordo o tipo celular. 
Quando a adaptabilidade: 
• Mutações benéficas – Ganho de função ou mudança de função. 
• Mutações neutras – Polimorfismo – Não interfere no fenótipo do individuo ou dos descentes, 
mas podem sofrer interferência do ambiente. 
• Mutações deletérias – Perda de função ou mudança de função. 
• Mutações condicionais – Determinado ambiente, pode ser benéfica ou deletéria. 
• Mutações bioquímicas – Envolve genes relacionados a rotas metabólicas. 
Classificação das mutações – análise ao nível do polipeptideo (proteína): 
• Mutação silenciosa – Mesmo aminoácido – códon mutante. (Mesmo fenótipo) 
• Mutação sinônima – Aminoácido diferente e equivalente – O aminoácido codificado pelo 
códon mutante é da mesma classe do aa selvagem, mas posteriormente pode acarretar em 
alteração fenotípica. 
• Mutação de sentido trocado – Aminoácido diferente que gera uma proteína não funcional 
ou com uma nova função. 
• Mutação sem sentido – Gera um códon de parada ou iniciação. 
• Mutação de mudança do quadro de leitura – Adição ou deleção de um ou mais pares de 
nucleotídeos devido a uma mudança do códon. 
• Mutações exatamente reversas – AAA (lis) → GAA (Glu) → AAA (Lis). 
• Mutações reversas equivalentes – UCC (ser) → UGB (Cis) → AGC (ser). 
 
SUBSTITUIÇÃO DE NUCLEOTÍDEOS: 
É a mutação mais frequente. 
Pode ser classificada em: Transições (A →G (purinas), C → T (pirimidinas)) – 63%. Ou 
Transversões (purinas → pirimidina) – 37%. 
As transições são mais comuns devido as similaridades das bases. 
DELEÇÕES E INSERÇÕES: 
Quando envolvem pequeno número de bases são mutações “Frame Shift”, deleções ou inserções de 
códons. 
Quando envolve grandes deleções e inserções de genes os mecanismos são: Crossing-over desigual, 
recombinação não-homóloga e retro- e/ou transposição. 
- Alguns genes ocorrem em cópias múltiplas no nosso genoma. Essas múltiplas cópias podem sofrer 
mutações que podem ser neutras, deletérias ou benéficas. Se for deletéria, possivelmente, em caso de 
genes copia múltipla, pode não ter efeito no fenótipo. 
MUTAÇÕES INDUZIDAS: 
Agentes mutagênicos – Fatores físicos, químicos e biológicos que podem induzir mutações. 
Um exemplo para prevenir essas mutações são o uso de protetor solar pois a exposição aos raios UV 
podem gerar mutação. 
Reparo do DNA: Os danos ocorrem, podem ser identificados e reparados por um aparato proteico 
chamado de SISTEMA REPARO, garantindo a estabilidade do DNA. 
O sistema reparo são mecanismos extremamente eficientes que removem danos no DNA ou que 
auxiliam as células a tolerar esses danos, garantindo a estabilidade do genoma e, consequentemente, a 
própria existência da célula. 
Classificação do sistema reparo: Reversão por lesão, reparo por excisão, reparo recombinacional e 
tolerância de lesões. 
As mutações propiciam diversidade fundamental para o processo evolutivo, mas podem levar a 
diminuição da capacidade de sobrevivência e/ou reprodutiva do indivíduo (efeitos deletérios). 
 
Obs: A DNA polimerase pode ser considerada como sistema APENAS para alguns autores.