MUTAGÊNESMUTAGÊNESE E

EQUIPE: ALEANDRO MAGALHÃES

ANA MARIA CAMARGO

CARLEANE OLIVEIRA

GLENDA SANTOS

MUTAÇÕESMUTAÇÕES

Alterações herdáveis na seqüência de Alterações herdáveis na seqüência de

nucleotídios do material genético.nucleotídios do material genético.

• 1. Para simplificação, considera-se um gene como 1. Para simplificação, considera-se um gene como uma seqüência linear de pares de nucleotídios;uma seqüência linear de pares de nucleotídios;

• 2. Cada seqüência de 3 nucleotídeos (trinca) 2. Cada seqüência de 3 nucleotídeos (trinca) especifica um aminoácido, portanto, qualquer especifica um aminoácido, portanto, qualquer mudança nesta seqüência é uma mutação.mudança nesta seqüência é uma mutação.

CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOS

Mutação: é uma alteração súbita do material Mutação: é uma alteração súbita do material genético que pode ser transmitida à genético que pode ser transmitida à descendência. As mutações são eventos raros, descendência. As mutações são eventos raros, mas que ocorrem espontaneamente nas células.mas que ocorrem espontaneamente nas células.

As mutações alteram o genótipo, que é a carga As mutações alteram o genótipo, que é a carga genética do indivíduo. Se alteram os genes do genética do indivíduo. Se alteram os genes do indivíduo, alteram as proteínas desse indivíduo, indivíduo, alteram as proteínas desse indivíduo, alterando o fenótipo do indivíduo.alterando o fenótipo do indivíduo.

CLASSIFICAÇÃO DAS CLASSIFICAÇÃO DAS MUTAÇÕESMUTAÇÕES

• 1. Quanto a Origem: Espontâneas1. Quanto a Origem: Espontâneas InduzidasInduzidas

• 2. Quanto a Localização: Somáticas2. Quanto a Localização: Somáticas Germinativas Germinativas

• 3. Quanto a Expressão Fenotípica:3. Quanto a Expressão Fenotípica:

Substituição silenciosaSubstituição silenciosa Sentido trocadoSentido trocado

Sem sentidoSem sentido

AGENTES MUTAGÊNICOSAGENTES MUTAGÊNICOS

• 1. Físicos1. Físicos: Radiação UV, Radiação : Radiação UV, Radiação ionizante (raios X, raios g e raios ionizante (raios X, raios g e raios cósmicos)cósmicos)

• 2. Químicos2. Químicos: Análogos de bases, : Análogos de bases, agentes alquilantes agentes alquilantes

TIPOS DE MUTAÇÃOTIPOS DE MUTAÇÃO

São classificadas em:São classificadas em:

•Genômicas: afetam o número de cromossomos.Genômicas: afetam o número de cromossomos.

•cromossômicas: afetam a estrutura dos cromossômicas: afetam a estrutura dos cromossomos.cromossomos.

•gênicas: afetam a estrutura do genegênicas: afetam a estrutura do gene

MUTAÇÕES GENÔMICASMUTAÇÕES GENÔMICAS (ANEUPLOIDIAS E POLIPLOIDIAS) (ANEUPLOIDIAS E POLIPLOIDIAS)

São alterações no número de cromossomos São alterações no número de cromossomos intactos que surgem de erros de segregação intactos que surgem de erros de segregação cromossômica durante a meiose ou mitose.cromossômica durante a meiose ou mitose.

MUTAÇÕES MUTAÇÕES CROMOSSÔMICASCROMOSSÔMICAS

São desequilíbrios que envolvem somente São desequilíbrios que envolvem somente uma parte de um cromossomo. Tais como, uma parte de um cromossomo. Tais como, duplicações, deleções, inversões e duplicações, deleções, inversões e translocações.translocações.

MUTAÇÕES GÊNICASMUTAÇÕES GÊNICAS São alterações na seqüência de DNA. Podem ocorrer São alterações na seqüência de DNA. Podem ocorrer em apenas um nucleotídeo (mutação pontual), como em apenas um nucleotídeo (mutação pontual), como podem ocorrer em todo genoma, no cromossomo ou em podem ocorrer em todo genoma, no cromossomo ou em genes.genes.

* Entretanto, algumas mutações podem ser * Entretanto, algumas mutações podem ser silenciosas e não alterarem o fenótipo.silenciosas e não alterarem o fenótipo.

A BASE MOLECULAR DAS A BASE MOLECULAR DAS MUTAÇÕES E SUA DETECÇÃOMUTAÇÕES E SUA DETECÇÃO

• Substituições de nucleotídeosSubstituições de nucleotídeos

- são mutações pontuais Hemoglobina normal - são mutações pontuais Hemoglobina normal

- Hemoglobinopatias – anemia falciforme- Hemoglobinopatias – anemia falciforme

Glu(GAG) 6 →Val (GTG) 6Glu(GAG) 6 →Val (GTG) 6

• Mutações de término de cadeiaMutações de término de cadeia

- mutações que criam códigos de finalização- mutações que criam códigos de finalização

- mutações que danificam os códigos finalizadores mutações que danificam os códigos finalizadores Hemoglobina normal Hemoglobina FalciformeHemoglobina normal Hemoglobina Falciforme

TAXAS DE MUTAÇÃOTAXAS DE MUTAÇÃO

• 1.As taxas de mutações espontâneas 1.As taxas de mutações espontâneas são extremamente baixas em todos os são extremamente baixas em todos os organismos estudados;organismos estudados;

• 2. Estas taxas variam consideravelmente 2. Estas taxas variam consideravelmente dependendo do organismo; dependendo do organismo;

• 3. Na mesma espécie estas taxas variam 3. Na mesma espécie estas taxas variam de gene para gene;de gene para gene;

• 4. A taxa média de mutação espontânea 4. A taxa média de mutação espontânea é de cerca de 10-é de cerca de 10-55..

TAXAS DE MUTAÇÃO ESPONTÂNEA TAXAS DE MUTAÇÃO ESPONTÂNEA EM ALGUNS ORGANISMOSEM ALGUNS ORGANISMOS

OrganismoOrganismo Taxa de mutaTaxa de mutaçção ão espontâneaespontânea

Virus, BactVirus, Bactéérias, rias, NeurosporaNeurospora

1010-8-8 (uma em 100 (uma em 100 milhões de divisões)milhões de divisões)

Milho, Milho, DrosophilaDrosophila, , HumanosHumanos

1010-6-6 a 10 a 10-5-5 (entre uma em (entre uma em 1 milhão a uma em 1 milhão a uma em 100 mil divisões)100 mil divisões)

CamundongosCamundongos 10-10-55 a 10- a 10-44 (entre uma (entre uma em 100 mil a uma em em 100 mil a uma em 10 mil divisões)10 mil divisões)

BASES MOLECULARES DAS BASES MOLECULARES DAS MUTAÇÕESMUTAÇÕES

• 1. Mudanças tautoméricas1. Mudanças tautoméricas: alterações na : alterações na estrutura química das bases (ceto-enol para estrutura química das bases (ceto-enol para Guanina e Timina e imino-amino para Citosina e Guanina e Timina e imino-amino para Citosina e Adenina);Adenina);

• 2. Análogos de bases2. Análogos de bases: substâncias : substâncias químicas que podem substituir as purinas químicas que podem substituir as purinas ou pirimidinas durante a síntese do DNA, ou pirimidinas durante a síntese do DNA, como a 5-bromouracila (5-BrU) e a 2-como a 5-bromouracila (5-BrU) e a 2-aminopurina (2-AP);aminopurina (2-AP);

Análogos de bases

• 3. Agentes alquilantes3. Agentes alquilantes: adicionam : adicionam grupos químicos às bases grupos químicos às bases nitrogenadas (Gás mostarda, EMS, nitrogenadas (Gás mostarda, EMS, EES);EES);

Alquilação de base

• 44. . Agentes intercalantesAgentes intercalantes: : intercalam-se entre as bases do DNA, intercalam-se entre as bases do DNA, produzindo uma distorção física, produzindo uma distorção física, seguida de remoção e erro na seguida de remoção e erro na reparação (proflavina, acridina reparação (proflavina, acridina orange).orange).

Cromossomos de levedura visualizados com intercalação de brometo de etídio sob luz UV, após separação em gel por eletroforese de campo pulsado.

DETECÇÃO DO POTENCIAL DETECÇÃO DO POTENCIAL MUTAGÊNICOMUTAGÊNICO

1. Teste de Ames1. Teste de Ames

Utiliza linhagens Utiliza linhagens especiais da bactéria especiais da bactéria Salmonella Salmonella typhimuriumtyphimurium. Uma . Uma linhagem detecta linhagem detecta substituição de substituição de bases e outras bases e outras detectam mudança detectam mudança de pauta de leitura.de pauta de leitura.

Teste de Ames

DETECÇÃO DO POTENCIAL DETECÇÃO DO POTENCIAL MUTAGÊNICOMUTAGÊNICO

2. Teste SMART em 2. Teste SMART em DrosophilaDrosophila

Utiliza linhagem especial de Utiliza linhagem especial de Drosophila Drosophila melanogaster melanogaster para detectar alterações para detectar alterações nas estruturas de pelos das asas.nas estruturas de pelos das asas.

MECANISMOS DE MECANISMOS DE REPARAÇÃOREPARAÇÃO

• FotorreativaçãoFotorreativação

• Excisão de basesExcisão de bases

• Excisão de nucleotídeosExcisão de nucleotídeos

• Pós-replicativosPós-replicativos

CONCLUSÃOCONCLUSÃO

Todo ser vivo possui um genoma característico, Todo ser vivo possui um genoma característico, formado por genes estruturais e sequências não formado por genes estruturais e sequências não transcritas, que deve ser preservado e transmitido transcritas, que deve ser preservado e transmitido para as gerações futuras. para as gerações futuras.

Falhas ocorridas durante a replicação do material Falhas ocorridas durante a replicação do material genético ou o surgimento de lesões, espontâneas ou genético ou o surgimento de lesões, espontâneas ou induzidas, podem resultar em mutações e estas, por induzidas, podem resultar em mutações e estas, por sua vez, podem causar uma série de consequências sua vez, podem causar uma série de consequências danosas às células e aos organismos.danosas às células e aos organismos.

VARIABILIDADE GENÉTICA

Também somos variáveis

Até que ponto somos diferentes?

Ser diferente é problema?

Porque a variação só é admirada em outras espécies?