Mutações, Reparo e Transposons

Mecanismos de provocar mudanças no material genético (DNA)

Mutações

• espontâneas – nenhum agente além do ambiente• taxa de mutação espontânea – n x 10-7

• induzidas – presença de um agente indutor• físico - raios X, radiações ionizantes, etc• químico - agentes alquilantes, acridinas, etc• biológico - transposons ou agentes equivalentes

Mutações (continuação)

• Gaméticas• transmitidas à descendência

• Somáticas• autossômicas x ligadas ao sexo• ocasião de ocorrência

Mutações (continuação)

• ALVOS AFETADOS• característica morfológica• variações bioquímicas• variações de comportamento• genes regulatórios• genes letais

• condicionais – temperatura sensíveis

Mecanismos de detecção

• bactérias e fungos• cultivo em meio de cultura de composição

definida (meio mínimo)• prototróficos - lis+, trp+, ser+, etc• auxotróficos – lis-, trp-, ser-, etc

• Drosophila• herança ligada ao sexo

• Müller 5

Müller - 5

Base molecular das mutações

• substituições• mutações puntuais

• transições e transversões

• perda de fase (frameshift)

• exemplo da frase “THE CAT SAW THE DOG”

Ocorrência de mutações

• sofrer mutação é uma característica natural dos ácidos nucleicos• mudaças tautoméricas

• efeitos dos análogos de bases

• efeitos dos mutagênicos• corantes acridina• agentes alquilantes• etc

Reparo de Mutações

• há 2 mecanismos básicos (SISTEMA SOS)• fotoreativação - realizado por uma enzima

semelhante à DNA pol I que é ativada pela luz (em especial pelo λ do azul)

• reparo por excisão (reparo no escuro)

• independe de luz

Dímero de timina

Reparo por recombinação

• trata-se de um mecanismo de reparo independente do SISTEMA SOS celular

• mecanismo de troca de segmentos de cromossomos resultando em reparo por complementação gênica

Exemplos de falhas nos sistemas de reparo

Xeroderma pigmentosum - desordem genética herdada como um gene autossomico recessivo

Casos de cânceres de pele devido a exposição excessiva ao sol

Mutagênese biológica

• descrição inicial por McClintock envolvendo fenótipo de cor de grãos de milho

• causada pela inserção de elementos genéticos de transposição ou transposons

Elementos Ac/Ds em milho McClintock (1950)

transposase

Ação do elemento AC

• diferentes partes deste grão de milho mostram diferentes cores

• a ausência de cor está correlacionada com a presença de um elemento AC• gene de cor interrompido

inserção do transposon

gene interrompido