1.
Mutação: em geral é a mudança na sequencia de DNA de um
gene. Juntamente à recombinação gênica é responsável pela variação genética dos
seres vivos.
a)
Mutação de ponto: refere-se tipicamente à alteração de um único par
de bases do DNA ou um pequeno número de pares de bases adjacentes.
– Tipos
de mutação de ponto: 1) substituições de base e 2) inserções e
deleções.
> Substituições
de base: são mutações nas quais um par de bases é
substituído por outro. As substituições de base podem ser subdivididas em: 1)
Transições e 2)transversões. No caso das transições a substituição da base
ocorre por outra base da mesma categoria química e na transversão uma purina é
substituída por uma pirimidina ou vice-versa.
> Inserções
ou deleções: são mutações que inserem ou deletam pares de nucleotídeos.
Entretanto, a convenção é chamá-las de inserção ou deleção de
pares
de bases. Quanto atuam coletivamente são chamadas mutações indel. A
mais
simples é a inserção ou deleção de um único par de bases.
– Consequências
moleculares das mutações de ponto em uma região codificante: para
substituições de uma única base, existem vários resultados possíveis, mas todos
são consequências diretas de dois aspectos do código genético: 1) redundância
do código e 2) existência de códons de término de tradução.
> Mutações
sinônimas: a mutação muda um códon de um aminoácido por
outro códon desse mesmo aminoácido. As mutações sinônimas também são chamadas de
mutações silenciosas.
> Mutações
de sentido trocado: O códon para um aminoácido é trocado por um códon
para outro aminoácido. As mutações de sentido trocado também podem ser chamadas
não-sinônimas.
*Substituição
conservativa: o novo aminoácido é de natureza química similar
ao
anterior diminuindo a chance de uma alteração grave na estrutura da proteína.
*Substituição
não conservativa: neste caso o novo aminoácido possui natureza
química bem diferente ao antigo o que pode levar a uma grave alteração na
estrutura da proteína.
>Mutações
sem sentido: o códon para um aminoácido é mudado por um códon terminal.
Esse tipo de mutação levará a um termino prematuro da tradução.
>Mutações
indel: esse tipo de mutação acrescenta ou retira uma base do lugar alterando
a partir deste sítio de mutação toda a sequencia de bases. Portanto esse tipo
de mutação também é conhecida como mudanças de matriz de leitura. Essa mudança
na matriz resulta tipicamente com a perda completa da estrutura e função normal
da proteína.
As
consequências moleculares das mutações de ponto em uma região nãocodificante: regiões
não codificantes são partes de um gene que não codificam
diretamente uma proteína, porém possuem sítios cruciais de ligação
para proteínas intercaladas entre as seqüências
que não são essenciais para a expressão ou atividade
gênica. Ao nível do DNA, os sítios de ligação incluem os sítios aos quais
se ligam a RNA polimerase e seus fatores associados, bem como os
sítios aos quais se ligam proteínas
específicas reguladoras da transcrição. Em geral, as
consequências
funcionais de qualquer mutação de ponto em tal região dependem de a mutação
perturbar um sítio de ligação. As que perturbam tem o potencial de mudar o
padrão de expressão de um gene alterando a a quantidade de produto expresso em
um determinado momento.
Tais
mudanças reguladoras irão alterar a quantidade do produto proteico mas não a
estrutura da proteína. Em alguns momentos mutações nestes sítios podem bloquear
completamente ema etapa necessária na expressão de um gene normal (tal como a
ligação do RNA polimerase ou fatores de recomposição) e, assim inativar
totalmente o produto gênico ou bloquear sua formação.
2.
Mutações espontâneas
–
O que são: são mutações genicas de ocorrência natural e
surgem em todas as células.
– As
mutações espontâneas ocorrem aleatoriamente em qualquer alelo do DNA de qualquer
célula do organismo. Fatores externos e ambientais não interferem na ocorrência
ou não de mutações, mas sim, seleciona as células mutadas.
– Mecanismos
de mutação espontânea: 1) erros na replicação do DNA e 2) lesões
espontâneas.
> Erros
na replicação do DNA: 1) pela formação de um par errado de nucleotídeos
levando a uma substituição de bases que pode ser uma transição
ou uma transversão, e 2)
pela adição ou subtração de pares de bases criando uma mudança na matriz de
leitura.
*Transição:
no momento da replicação pode ocorrer um mal pareamento fazendo com
que uma base esteja onde não deveria estar. No momento da transcrição ocorrerá
uma substituição de sentido trocado conservativa. EX: A
-C
*Transversões:
neste caso o pareamento errado deverá ser entre uma purina e outra
purina ou entre uma pirimidina e outra pirimidina. Ex: G
- A
*
Mudanças na matriz de leitura: nesse caso quando tais
mutações adicionam ou subtraem um numero de bases não divisível por três, elas
produzem mudanças de matriz de leitura nas regiões codificantes de proteína.
> Lesões
espontâneas: três fatores mais comuns podem estar envolvidos nestas
lesões ao DNA: 1) depurinação, 2) desaminação e 3) danos oxidativos à base. No primeiro
caso ocorre a perda de uma base purina o que acaba por criar um sítio apurínico
que pode ser preenchido por uma base qualquer levando a uma mutação. No segundo
caso a citosina desaminada irá produzir uracil que ao parear com uma adenina na
replicação converterá um par G . C em um par A.T. Espécies oxidativas como
oxidrila e peróxido de hidrogênio podem causar danos ao DNA levando a mutações.
3.
Mutações induzidas: neste caso fatores externos induzem a formação de
mutações. Tais fatores podem ser naturais ou de origem laboratorial. A produção
de mutações por fatores mutágenos é chamada mutagênese e o organismo dito mutagênizado.
–
Mecanismos da mutagênese: 1) substituição de uma base do DNA, 2)
alteração de uma base de modo que ela faça um pareamento especificamente errado
com outra base ou 3) danificar uma base de modo que ela não posso mais realizar
pareamento sob condições normais.
> Incorporação
de análogos de base: substancias químicas com estrutura semelhante as
bases nitrogenadas podem eventualmente ocupar o lugar dessas bases durante o
processo de replicação. Essas substancias podem levar a pareamentos errados
causando mutações. Tais substancias são ditas análogas.
> Mal
pareamento específico: neste caso agentes mutágenos ocasionam a modificações
nas bases nitrogenadas impedindo o pareamento.
> Agentes
intercalares: alguns mutágenos conseguem mimetizar pares de
bases e se intercalar entre outros pares podendo causar deleção ou inserção de
um único par de nucleotídeos.
> Danos
as bases:
*Raios
U.V: a luz ultravioleta gera um número de tipos distintos de alterações no DNA,
chamados de fotoprodutos. O mais provável desses produtos para levar a mutações
são duas lesões diferentes que unem pirimidinas adjacentes no mesmo filamento.
*Radiação
ionizante: pode causar danos das seguintes formas: 1)
formação de moléculas ionizadas e excitadas (reativos de oxigênio) que podem
causar danos ao DNA, 2)Quebra de ligações N-glicosídicas, levando a formação de
sítios apurínicos ou apirimidínicos e 3) pode causar quebras filamentares.
Fonte: Unifenas - BH
