MUTAÇÕES. Profa. Melissa de Freitas Cordeiro-Silva

MUTAÇÕES

DEFINIÇÃO

>> Mudanças na sequência dos nucleotídeos do material genético de um organismo

>> Mensagem genética é alterada de forma irreversível.

Causa: pode ser espontânea ou induzida

Importância das mutações

• Fonte de toda a variação genética (matéria-prima da

evolução)

• Fonte de muitas doenças e distúrbios humanos

Categorias de mutações

• Somáticas (não-hereditárias) • Germinativas (hereditárias)

Categorias de mutações

• Mutações cromossômicas

> cromossomos inteiros ou grandes trechos

• Mutações gênicas

Tipos de mutações gênicas

• SUBSTITUIÇÕES DE BASES

• INSERÇÕES (ADIÇÕES) DE BASES

• DELEÇÕES DE BASES

Substituição de bases

Adição de bases

Deleção de bases

Tipos de mutações gênicas

• SUBSTITUIÇÕES DE BASES OU MUTAÇÕES DE PONTO

> Transição

purina



purina (A



G)

pirimidina



pirimidina (T



C)

> Transversão

Tipos de mutações gênicas

• REPETIÇÕES EXPANDIDAS DE TRINUCLEOTÍDEOS

> O nº de cópias de um trinucleotídeo aumenta

> Pode ocorrer dentro ou próximo de genes causadores de doenças > Doença genética  quando o nº de repetições ultrapassa um

limiar de comprimento

EX: Síndrome do X frágil

Trinucleotídeo: CGG Normal: 5 – 40 cópias

Tipos de mutações gênicas

• REPETIÇÕES EXPANDIDAS DE TRINUCLEOTÍDEOS

EX: Síndrome do X frágil

Consequências das mutações de

substituições de bases dentro de genes

• MUTAÇÃO DE SENTIDO TROCADO (não-conservativa)

• MUTAÇÃO SILENCIOSA

Consequências das mutações de

Consequências das mutações de inserções

ou deleções de bases dentro de genes

• MUDANÇA DA MATRIZ DE LEITURA

> Causadas por mutações do tipo inserções e deleções

> Altera todos os AAs após a mutação (exceto inserções e deleções de 3 bases ou múltiplos de 3)

• MUTAÇÕES ESPONTÂNEAS

> Resultantes de mudanças naturais na estrutura do

DNA

• MUTAÇÕES INDUZIDAS

> Resultantes de mudanças causadas por substâncias

químicas ambientais ou radiação

MUTAÇÕES ESPONTÂNEAS

TAUTOMERIZAÇÃO

• As bases purinas e pirimidinas podem existir sob várias formas alternativas ou tautômeros.

• Tautomerização: mudança nas posições dos átomos e nas ligações entre os átomos nas bases do DNA.

• Nas formas tautoméricas as bases fazem pareamentos não usuais

Pareamento A – C

TAUTOMERIZAÇÃO

MUTAÇÕES ESPONTÂNEAS

DESAMINAÇÃO

MUTAÇÕES ESPONTÂNEAS

DEPURINAÇÃO

BASES DANIFICADAS OXIDATIVAMENTE

• Espécies de oxigênio ativo (radicais superóxido, peróxido de hidrogênio, radicais hidroxila)

• Subprodutos do metabolismo normal • Ex: 8-oxo dG  pareia com A

MUTAÇÕES ESPONTÂNEAS

DESLIZAMENTO DE MAL PAREAMENTO (FORMAÇÃO DE

GRAMPOS)

• Regiões propensas a formação de grampos

MUTAÇÕES INDUZIDAS

MUTÁGENO:

espontânea

AGENTES MUTAGÊNICOS:

Agentes físicos: radiações ionizantes e

raios ultravioletas

Agentes químicos: análogos de bases,

agentes desaminantes, agentes

alquilantes, agentes intercalantes

MUTAÇÕES INDUZIDAS

Agentes físicos

RADIAÇÕES IONIZANTES

• Radiações de alta energia

Ex: Raios X, raios gama, raios cósmicos

- Produz espécies reativas de oxigênio - Pode quebrar ligações N-glicosídicas

- Erros no pareamento das bases na duplicação - Quebras cromossômicas

MUTAÇÕES INDUZIDAS

Agentes físicos

RADIAÇÕES NÃO-IONIZANTES

• Luz ultravioleta (UV)

• Menos energéticas que as ionizantes • Formação de dímeros de pirimidinas

Os raios são absorvidos na epiderme Mutações somáticas e

MUTAÇÕES INDUZIDAS

Agentes químicos

ANÁLOGOS DE BASE

• Substâncias com estruturas similares às bases normais do DNA • As DNAs polimerases não distinguem

Ex: 5-bromouracil (5BU) 2-Aminopurina (2AP)

MUTAÇÕES INDUZIDAS

AGENTES DESAMINANTES

• Desaminação induzida por substâncias • Ácido nitroso e bissulfito sódico

MUTAÇÕES INDUZIDAS

AGENTES ALQUILANTES

• Substâncias químicas que doam grupos alquila como metil (CH₃) e etil (CH₃-CH₂) às bases

MUTAÇÕES INDUZIDAS

AGENTES INTERCALANTES

• Produzem mutações formando intercalações entre bases

adjacentes no DNA, distorcendo a estrutura da hélice e causando inserções e deleções de nucleotídeos

POLIMORFISMOS

• Alteração na sequência de DNA presente em mais de 1% da população

• Variações comuns

POLIMORFISMOS

1. Polimorfismos de nucleotídeos únicos

(SNP - 90% de todas as variações humanas) 2. Variações no número de sequências repetidas

(DNA não codificante)

CONSEQUÊNCIAS DOS SNPs:

Variação das características comuns Predisposição genética para doenças

Polimorfismos de nucleotídeos únicos (SNPs) ~10 milhões de SNPs no genoma humano