Mutações Espontâneas

Centro Universitário UNAFaculdade de Ciências Biológicas e Saúde

5º Período – Ciências Biológicas

Componentes: Diane FreitasJoyce Aganete

Leandro GustavoLeilane Ferri

Mayra Macedo

Belo Horizonte2010

Mutação

Mudanças nas seqüências de nucleotídeos (DNA) de um organismo. Ocasionadas por erros de cópia do material durante a divisão celular. Se dispõe de dois tipos de mutações gênicas: As espontâneas e as induzidas. E nosso estudo se direciona às mutações espontâneas.

Mutações Espontâneas

São mutações de origem natural, em que podem acontecer:

Erros na replicação do DNA Lesões espontâneas Elementos genéticos de transposição

Erros na Replicação do DNA

Decorrem da formação de pares de bases ilegítimos no DNA, como A-C ou G-T, devido, por exemplo, aos tautômeros de bases: isômeros das bases que diferem na posição dos átomos e nas ligações químicas entre eles.

Erros na Replicação do DNA

O estado tautomérico se refere a localização de um próton, cuja posição pode variar. De acordo com a posição deste, as propriedades de pareamento de nucleotídeos pode variar.

Comum Raro

Tautômeros de bases nitrogenadas

A forma ceto de cada base está normalmente presente no DNA, enquanto as formas imino e enol da bases são raras

As formas imino e ceto podem parear com a base errada, formando um mal pareamento

As formas imino e enol formam um mal pareamento quando uma base se torna ionizada

Tautômeros de bases nitrogenadas

Forma Ceto

FormaImino e

Enol

Erros de Replicação do DNA

Forma rara de tautomérica de Guanina

ReplicaçãoDo DNA

DNA Parental (a) (b)

Prole de primeiraGeração

( c )

Replicação Do DNA

Tiposelvagem

Mutante

Tiposelvagem

Tiposelvagem

Prole da segunda Geração (d)

Lesões Espontâneas

Decorrem da alteração química das bases normalmente presentes no DNA

Depurinação: é a quebra da ligação glicosídica entre a base purínica (A ou G) e a desoxirribose levando à perda subsequente daquela base; formam-se os chamados apurínicos;

Lesões Espontâneas

Desaminação:é a remoção de um grupo amino de uma base, como a desaminação da citosina que produz uracila (transição de GCAT após a replicação) ou da 5-metil-citosina que gera uma timina(transição GCAT )

Oxidação: é a danificação das bases por radicais de oxigênio do tipo dos superóxidos, hidroxila ou peróxido de hidrogênio. A produção de 8-oxidG ou GO ( 8-oxi-7-hidroxiguanosina) muda o pareamento da G que passa a parear com A levando a transversão de GT

Depurinação de Nucleotídeos

A quebra da ligação glicosídica entre a purina (A ou G) e a desoxirribose levando à perda subsequente da base; formam-se os chamados sítios apurínicos;

Opções: Saltar o ponto onde falta a base

nitrogenada Adicionar aleatoriamente um

nucleotídeo para haver a progressão da replicação do DNA (transversão do GC para TA) Depuração do DNA

Desaminação de Bases

A remoção de um grupo amino de uma base nitrogenada, como a desaminação da Citosina que produz Uracila (transição de GC para AT após a replicação) ou da 5-metil-citosina que gera uma timina (transição de GC para AT)

Desaminação

Desaminação

Desaminação de Bases (Hot Spot)

Hot Spot: dentro de um gene podem ocorrer “pontos quentes”, que são sítios que mutam muito mais do que os outros . Podem ser por modificações em uma base nitrogenada (desaminações) ou pela existência de sequencias repetidas próximas, no mesmo gene

Oxidação de Bases Nitrogenadas

A danificação de pares de bases nitrogenadas por radicais de oxigênio do tipo dos superóxidos, hidroxila ou peróxido de oxigênio.

A produção de 8-oxidG ou GO (8-oxi-7-hidroxiguanosina) muda o pareamento da G que passa a parear com A (transversão de GC para TA).

Elementos Genéticos de Transposição

Transposons são segmentos de DNA que se movem para diferentes posições no genoma de uma célula, nesse processo eles podem:

Causar mutações Aumentar (ou diminuir) a quantidade de DNA no

genoma São também chamados de genes “saltadores”. Muitos transposons se movem através de um

processo “cortar e colar”: o transposon é cortado e inserido em outro local.

Elementos Genéticos de Transposição

Esse processo requer uma enzima - a transposase - que é codificada dentro dos transposons. Ela se liga às duas extremidades do transposon, que consiste em repetições invertidas.

Em bactérias alguns transposons carregam – além do gene da Transposase – genes para uma ou mais proteínas que conferem resistência a antibióticos. Quando tal transposon é incorporado num plasmídeo, ele pode deixar a célula hospedeira e passar para outra.

Elementos Genéticos de Transposição

A transposição nesses casos ocorre o mecanismo “copiar e colar”. Requer uma enzima adicional - a revolvase – que é também codificada pelo transposon. O transposon original permanece no local original

enquanto a sua cópia é inserida em um novo local.

Elementos Genéticos de Transposição

Referências bibliográficas

GRIFFITHS, Antony J. F.; MILLER, Jeffrey H.; SUZUKI, David T.. Introdução à genética. 9.ed. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 712 p, 2008.

SNUSTAD, D. P e SIMMONS, M. J. Fundamentos de Genética. 2. ed. Rio de janeiro: Guanabara-Koogan, 2000.

Imagens

GRIFFITHS, Antony J. F.; MILLER, Jeffrey H.; SUZUKI, David T.. Introdução à genética. 9.ed. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 712 p, 2008.

LEWIN, B. Gene VII. Porto alegre: Artmed. 2001. 955 p.