Unidade 2 – Património genético e
alterações no material genético
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Revisões: Mutações Génicas
Substituição
Delecção
Inserção
Substituição
Silenciosa
/sinónima
Muta
ções
génic
as
Alteração
ou perda
sentido
Sem
sentido
Alteração
do modo
ou grelha
de leitura
Inserção
Delecção
Substituição
Codão STOP
precoce
Não altera os
aa sintetizados.
Alteração de um
aminoácido
Deslize nos
nucleótidos
da cadeia
Revisões:
Mutações cromossómicas numéricas
Alteração do
nº de
cromossomas
Alteração de
todo o
genoma
(2n+2)
2n -n
Monossomia
Euploidia
Tetrassomia
Nulissomia
Trissomia
Haploidia/monoplidia
Poliploidia
Aneuploidia
2n +Xn
(2n-1)
(2n+1)
(2n-2)
Mutações espontâneas
Erros nos processos celulares, sem influência externa.
3 principais tipos de mutações espontâneas:
1. Erros na replicação do DNA e precisão da DNA polimerase
2.Alterações e danos nas bases
•Tautomerizações
.
•Desaminação
•Alquilação
3.Mutações espontâneas provocadas pelo deslizamento da cadeia de
DNA.
Mutações espontâneas
1. Erros na replicação do DNA e precisão da
polimerase:
Erros ocorrem numa escala de 1/100.000 bases.
São reduzidos por:
Mecanismos de reparação do ADN ( complexos enzimáticos)
ex:3'-5' exonuclease Remove as bases incorrectamente emparelhadas.
Mutações espontâneas
2.Alterações e danos nas bases
Alterações estruturais :
tautomerizações.
 Isómero estrutural
ex.
G –liga-se à T(em vez da C)
O que acontece?
Ligação G-C passa a A-T
(mutações de transição)
Mutações espontâneas
Degradação espontânea das
bases: Desaminação
CU
Processo reparação identifica a base U
(não existente no DNA)
Transição de C-G  T-A
MetilCitosina-T
Não existe mecanismo de reparação
( base pertencente ao ADN)
MetC nos genes :
hot-spot (zona de grande fragilidade)
para mutações
Transição mC-G  T-A
Mutações espontâneas
Danos nas bases do DNA:
Alquilação
Adição de grupos alquilos:
• Metil,
• Etil
• Propil
– em bases ou no
esqueleto açucar-fosfato
O que acontece?
Quebras ou
desemparelhamentos
nas cadeias do DNA.
Mutações espontâneas
3.Mutações espontâneas de deslizamento.
Resultados do deslize entre a cadeia original de DNA
e a nova cadeia sintetizada na replicação.
Bases A-T : zonas mais propícias a que ocorra
deslizamento (hot spots).
Mutações induzidas
Mutações provocadas por agentes mutagénicos.
(ex. raiosX e UV, gás mostarda, tabaco, etc)
Os agentes mutagénicos podem ser divididos em 6 tipos:
A – Agentes Mutagénicos Químicos
1. Agentes mutagénicos de bases análogas
2. Químicos que alteram a estrutura e
propriedade de emparelhamento das
bases
3. Agentes intercalares
4. Agentes que alteram a estrutura do DNA
B - Radiações
1. Radiação UV
2. Radiação ionizante
Agentes Mutagénicos
Agente mutagénico - Agente natural ou externo (químico
ou físico) que pode levar à alteração na estrutura ou
sequencia do DNA.
A. Agentes mutagénicos químicos
1 – Bases análogas:
• BromoUracilo (BU) – semelhante à T
( Br em vez de CH4 - Metilo)
•
Aminopurina – análogo à A, podendo
emparelhar com T e em menor
probababilidade com C
O que acontece?
. As bases análogas provocam :
 transições (substituições)
 tautomerizações espontâneas
A - Agentes mutagénicos químicos
2. Quimicos que alteram a estrutura
e propriedade de emparelhamento das bases:
Ácido nítrico (HNO3)
– digestao de nitritos nas
comidas.
Desaminações de:
• CU,
• MetilUT
• AHipoxantina.
O que acontece?
Provoca transições/substituições.
A- Agentes mutagénicos químicos
2. Químicos que alteram a estrutura
e propriedade de emparelhamento das bases:
Nitrosoguanina – reage com bases e adiciona-lhes grupos Metilo
(CH4) e Etilo (C2H8).
O que acontece?
A base alquilada pode ser degradada
originando uma zona de delecção.
A - Agentes mutagénicos químicos
3. Agentes intercalares
Proflavina e Bromido
de Etídio (usados em
laboratório)
-
Moléculas com múltiplos
anéis que interagem com
as bases de ADN e se
colocam no meio delas.
O que acontece?
Alargamento da cadeia dupla de
ADN
- a DNA polimerase é “enganada” e
introduz uma base extra
A - Agentes mutagénicos químicos
4. Agentes que alteram a estrutura do DNA:
 Grandes moléculas que se ligam as bases
de DNA e tornam-nas não codificantes
( ex. NAAAF)
 Que causam ligações cruzadas entre a
mesma cadeia e cadeias = de DNA
(ex. Psoralens – tratamentos de pele.)
 Químicos que causam quebras nas cadeias
de DNA (ex. Peróxidos)
B- Radiações
Espectro de Radiação Electromagnética
São ondas electrónicas e electromagnéticas.
As ondas mais longas, são as que apresentam menos energia :
Radio AM < Radio FM <TV < Microondas < Infravermelhos
< Rad. visivel < Rad. UV < Rad. X < Rad. Gama. ( maior energia)
B- Radiações
1. Radiação Ionizante
- São iões reactivos formados pela reacção dos
Raios X e Gama com moléculas biológicas.
Podem surgir de:
Fontes artificiais de radiação:
Radiações existentes na natureza:
 Raios X (medicina e nos
aeroportos)
 Testes nucleares
 TV’s
 Detectores de fumo
 Raios cósmicos (vindos do
espaço ou do sol)
 Elementos radioactivos do solo
e da atmosfera
B- Radiações
1. Radiação Ionizante (cont.)
Produzem radicais livres!
Estes reagem com o :
 DNA
 Proteínas
 Lípidos nas membranas
celulares,
Raios X
Podem causar danos no ADN e
proteínas, que podem resultar em:
 falhas nos organelos
 bloqueio da divisão celular
 morte celular.
Efeitos genéticos das radiações:
Acção directa (radiação ionizante) ou indirecta (radicais livres):
Quebras em 1 ou nas 2cadeias de DNA
 Delecções, perda cromossómica, morte (se irreparável)
 Danos ou perdas de bases
 Ligações cruzadas entre o próprio DNA ou proteínas.
B - Radiação
2. Radiação UV
– Absorvida por bases do DNA e por aminoácidos
aromáticos das proteínas.
UV-C>UV-B
 Dímeros de pirimidinas no DNA
(lig. covalentes)
Dímeros T-T e Dímeros T-C
O que acontece?
 Bloqueiam a transcrição e a
replicação,
 Lesões letais se irreparáveis.