Genética – Mutações

Professor Fláudio

MUTAÇÕES

Biologia Celular e Molecular

TIPOS

Gênica

Cromossômica

• Alteram a sequência de

nucleotídeos de um gene (alteram

uma ou mais bases do DNA), o que

afetará a leitura durante a

replicação ou durante a transcrição.

• Em 1941, os pesquisadores Beadle

e Tatum, fazendo experiências com

um tipo de bolor de pão, a

Neurospora sp, observaram que

nem sempre a autoduplicação do

DNA ocorria de modo perfeito.

1. Mutação Gênica

• Células germinativas- (precede a meiose); são

aquelas pertencentes à linhagem que origina os

gametas, os quais se unem para dar origem aos

descendentes. Todas as outras células do corpo

são chamadas de células somáticas. As células

germinativas são haploides (n) e as células

somáticas são diploides (2n).

Algumas doenças:

Albinismo ou hipopigmentação é uma

disfunção universal que tanto pode afetar

indivíduos masculinos ou femininos e mesmo

animais;

• Quando um dos pais possui o gene recessivo do albinismo,

existe a probabilidade de transmissão de 25% em cada

gravidez. De cada quatro filhos, um pode apresentar a doença.

No entanto, no caso do nascimento de filho saudável, há 50%

de possibilidade de ele ser portador do gene e gerar filhos com

albinismo;

• é mais comum em povos africanos;

Anemia Falciforme

• Hereditário;

• Altera os glóbulos vermelhos;

• Nessas células existe um pigmento chamado hemoglobina, que dá a cor vermelha ao sangue e também transporta o oxigênio;

• O alelo para a doença é recessivo e encontra-se no cromossoma 11. É uma mutação gênica por substituição e perda de sentido porque um aminoácido é substituído por outro;

• Indivíduos de origem africana:;

• herdar o gene de ambos os progenitores. Aqueles que herdam apenas um gene tornam-se somente portadores e podem transmiti-lo à geração seguinte.

Sintomas - Dor nos ossos e nos músculos; - Palidez; - Sentimento de cansaço; - Icterícia (cor amarelada visível principalmente no branco do olho); - Úlceras (feridas) nas pernas; - Nas crianças: inchaços dolorosos nas mãos e nos pés; - Desmaios;

- Grande tendência para infecções;

2. Mutação Cromossômica

• Alterações na estrutura ou no número de cromossomas normal da espécie;

• Podem ocorrer nos autossomas ou em cromossomas sexuais ou em ambos;

• Podem provocar anomalias e má formação no organismo ou até a inviabilidade dele;

• Processo de meiose, em que se verificam erros que, não “reparados na formação de gâmetas,” - problemas futuros ao ovo fecundado por esses mesmos gâmetas “ mal formados”;

TIPOS

Estrutural

Númerica

Mutação Cromossômica

Numérica • Provocam alterações no

número típico de cromossomos da espécie (cariótipo);

• Tanto na Anáfase I - os pares de cromossomas não se separam pelos pontos de quiasma de forma igual para cada pólo da célula.;

• Ou na Anáfase II, quando os cromossomas não são distribuídos de forma equitativa, ou seja não se verifica a ruptura dos cromossomas pelo centrômero.

• As variações numérica - Euploidias /

Aneuploidias

• Euploidias;

Raras em animais, mas bastante comuns e

importantes mecanismos evolutivos nas

plantas;

Na espécie humana é incompatível com o

desenvolvimento do embrião (aborto);

Indivíduos podem ser haplóides (n), diplóides

(2n), triplóides (3n), tetraplóides (4n), enfim,

poliplóides (quando há vários genomas em

excesso);

Todos os cromossomos do cariótipo –

aumentados ou diminuídos ;

• Aneuploidias:

Alteração - presença de números

anormais de um ou mais

cromossomos no cariótipo FALTA

OU EXCESSO;

os erros envolvem determinado par

de cromossomos;

Formam-se indivíduos cujas células

possuem: um cromossoma a menos

(monossomia);

um cromossoma a mais (trissomia);

dois ou mais cromossomas a mais

(polissomia);

ou, sem os dois cromossomas de um

determinado par (nulissomia);

Aneuploidias

Cromossomos Sexuais

Síndrome de Klinefelter ( 47 –

XXY)

• Alteração quantitativa inicialmente descrita

por volta de 1940, pelo cientista Harry

Klinefelter;

Trissonomia

(47 XXY)

• Um dentre 700 a 800 recém-nascidos do sexo

masculino;

Personalidade imatura e dependente;

Nível intelectual baixo;

Tem ejaculação, ereção - estéreis;

estatura elevada ( pernas longas e tronco curto);

Até 1960 o diagnóstico era feito através de exame histológico dos testículos que, mesmo após a puberdade, revelava ausência de

células germinativas nos canais seminíferos.;

Atualmente a identificação é assegurada pelo cariótipo e pela pesquisa da cromatina sexual, através de um exame feito com uma

amostra de sangue;

Outros cariótipos menos comuns são

48 XXYY; 48 XXXY; 49 XXXYY e 49 XXXXY

• Sindrome do triplo X ou Super

Fêmea (Trissonomia do Triplo X -

47 XXX)

• Mulheres com cariótipo 47 XXX

ocorrem numa freqüência relativamente

alta: 1 caso em 700 nascimentos;

• Elas apresentam fenótipo normal, são

férteis, mas muitas possuem um leve

retardamento mental. Apresentam

corpúsculo de Barr.

• Os casos de mulheres 48 XXXX e 49

XXXXX são raros e se caracterizam

por graus crescentes de retardamento

mental.

Síndrome do Duplo Y ou Super

Macho – 47 - XYY

• A síndrome foi descoberta em 1961 por Sandberg, nos EUA;

• Em 1965 - despertou interesse quando publicados dados referentes a

um estudo realizado em um manicômio criminal, por Patrícia Jacobs.

De 197 com QI abaixo do normal, sete eram portadores de XYY, e de

119 doentes mentais, dois eram portadores.

• 1968, um jovem francês (Daniel Hugon) é, condenado por homicídio

não premeditado porem sua pena foi diminuida, a trissomia XYY

entrava pela primeira vez em um tribunal;

• 1 caso por 1.000 nascimentos masculinos

• Estatura elevada, pois eles geralmente têm mais de 180 cm, ou seja,

são 15cm mais altos do que a média dos indivíduos masculinos

cromossomicamente normais;

• Infantilismo, pouco controle emocional, aumento da impulsividade,

agressividade e distúrbios psicológicos.

• Um fato digno de nota é que os pacientes institucionalizados, tanto

XY como XYY, exibem uma taxa de testosterona aumentada, o que

pode ser um fator contribuinte para a inclinação anti-social e aumento

de agressividade;

.

Síndrome de Turner (XO)

• Anomalia sexual cromossômica, cujo cariótipo é 45, X, sendo portanto, encontrada em meninas;

• há apenas um X; dizemos que esses indivíduos são XO;

• identificada ao nascer ou antes da puberdade por suas características fenotípicas distintivas;

• Atinge apenas 1 entre 3000 mulheres normais;

• ovários são atrofiados e desprovidos de folículos, exceto em poucos casos relatados de Turner férteis;

• Baixa estatura, não menstruam , infantilismo genital – clitóris pequeno, grandes lábios despigmentados, escassez de pêlos pubianos; aparência masculinizada; tórax largo com mamilos amplamente espaçados;

• No recém-nascido frequentemente ,há edemas nas mãos e nos pés, o que leva a suspeitar da anomalia;

• nível intelectual global das Turner é igual ou, mesmo, levemente superior ao da população feminina norma;

• erro meiótico costuma ser paterno;

Aneuploidias

Autossômicas

Trissomia 21 (Síndrome de

Down):

• Descrita em 1866 pelo médico inglês John Langdon Haydon Down

(1828 - 1896).

• Presença duma terceira cópia do cromossoma 21 nas células dos

indivíduos afetados;

• Pode ocorrer em todas as populações humanas;

• Encontrados em outras espécies como chimpazés e ratos;

• A frequência - é de uma para cada 500 crianças nascidas vivas e é

superior para concepções em mulheres com idade acima de 40 anos;

• o distúrbio cromossômico mais comum e a mais comum forma de

deficiência mental congênita.

• Pode ser diagnosticada no nascimento ou logo depois por suas

características;

• Má formação dos órgãos (coração, rins), retardamento mental de

moderado a severo, língua espessa, pés e mãos de curtas e largas;

• Baixa estatura, face é achatada e arredondada, os olhos mostram

fendas palpebrais ;

• A boca é aberta, muitas vezes mostrando a língua sulcada e saliente.

Trissomia do 13 (Patau):

• Reconhecida em 1960 por Klaus Patau;

• Aproximadamente 45% dos afetados falecem após 1 mês de vida;

70%, aos 6 meses e somente menos de 5% dos casos sobrevivem

mais de 3 anos. Sobrevivente relatado - 10 anos de idade;

• Causa: a não disjunção dos cromossomas durante a anáfase 1 da

mitose, gerando gametas com 24 cromátides;

• idade materna avançada, superior a 35 anos em 40% dos casose e

propícias a ocorrência da não disjunção dos cromossomos;

• Má formação grave do sistema nervoso central como

arrinencefalia;

• Um retardamento mental, defeitos cardíacos congênitos e defeitos

urigenitais fendas labial e palato fendido, os punhos cerrados e as

plantas arqueadas.

• A fronte é oblíqua, olhos são pequenos extremamente afastados ou

ausentes. As orelhas são malformadas e baixamente implantadas.

As mãos e pés podem mostrar quinto dedo ao terceiro e quarto,

como na trissomia do 18;

Trissomia 18 (Edwards):

Ela foi descrita inicialmente pelo geneticista britânico John Hilton

Edwards (26/03/ 1928–11/10/2007);

1/8000 recém-nascidos. Durante a gravidez a incidência é muito mais

elevada, mas cerca de 95% das gestações com trissomia 18 - abortos

espontâneos;

A taxa de sobrevivência é baixíssima (5 a 10% sobrevivem ao

primeiro ano), porém registrados casos de adolescentes com 15 ou

mais anos.;

Na literatura observa-se discreta predominância nos indivíduos do

sexo feminino;

retardamento mental, atraso do crescimento e, às vezes má formação

grave no coração;

O crânio é excessivamente alongado;

O pavilhão das orelhas é dismórfico, com poucos sulcos. A boca

pequena, pescoço curto;

Há uma grande distância intermamilar. O dedo indicador é maior do

que os outros e flexionado sobre o dedo médio;

Os pés têm as plantas arqueadas; As unhas costumam ser

hipoplásticas;

Estudos recentes demonstram - maior parte dos casos (85%), o erro

ocorre na disjunção cromossômica da meiose materna, e somente 15%

da meiose paterna;

• Não modificam a quantidade de cromossomos de uma célula, mas determinam o aparecimento de cromossomos anormais;

• Formação de gametas - durante a meiose, Prófase l –

o cromossomo com a deficiência pareia de forma anômala com seu homólogo que não sofreu alteração, afetando o andamento, do processo meiótico;

• Um ou mais cromossomos apresentam alterações de sua estrutura - a perda de genes, a leitura duplicada ou erros na leitura de um ou mais genes;

Mutação Cromossômica

Estutural

Tipos de Mutações estruturais:

1. Deficiência ou Deleção;

2. Inversão;

3. Translocação ;

4. Duplicação;

1. Deficiência ou Deleção - perda de um

segmento/porção do cromossoma;

• Um pedaço de cromossomo é perdido

neste tipo de anomalia - perda de

muitos genes;

• Um exemplo humano (síndrome do

miado do gato), em que falta um

fragmento do braço curto do

cromossomo 5;

• Retardo mental, microcefalia, aspecto

arredondado da face, presença de

dobras nos olhos e de choro semelhante

a um miado de gato;

• Outro exemplo é o cromossomo 22

curto ("cromossomo Filadélfia"),

associado a uma forma de leucemia.

2. Inversão: Um pedaço de cromossomo se

quebra, sofre rotação de 180º e solda-se

novamente em posição invertida.

3. Translocação : transferência de segmentos

entre cromossomas não homólogos.

• Duplicação: repetição de um segmento de

cromossomas;

• modo geral é bem tolerado pois não há falta de

material genético;

• MACHADO, Márcio Fraiberg. Biologia 2.Sistema

Interativo de Ensino, Casa, 2008.

• AMABIS, José Mariano. Biologia / Gilberto Rodrigues

Martho. __ 2. ed. __ São Paulo: Moderna, 2004.

• http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/Ac

Nucleico10.php. Acesso em 13 jun 2012.