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Unidade 2 – Património genético e alterações no material genético
Revisões: Mutações Génicas
Mutações génic
as
Silenciosa
/sinónima
Alteração
ou perda
sentido
Sem
sentido
Alteração do modo ou grelha de leitura
Substituição
SubstituiçãoDelecçãoInserção
Substituição
InserçãoDelecção
Não altera os aa sintetizados.
Alteração de um
aminoácido
Codão STOP precoce
Deslize nos nucleótidos
da cadeia
site
Revisões: Mutações cromossómicas numéricas
Alteração do nº de
cromossomas
Alteração de todo o
genoma
Monossomia TrissomiaTetrassomia
Nulissomia
Aneuploidia
Euploidia
PoliploidiaHaploidia/monoplidia (2n-2)
(2n-1) (2n+1)
(2n+2) 2n -n
2n +Xn
Mutações espontâneas
3 principais tipos de mutações espontâneas:
2.Alterações e danos nas bases 2.Alterações e danos nas bases •Tautomerizações •Desaminação•Alquilação
1.1. Erros na replicação do DNA e precisão da DNA polimeraseErros na replicação do DNA e precisão da DNA polimerase
3.Mutações espontâneas provocadas pelo deslizamento da cadeia de 3.Mutações espontâneas provocadas pelo deslizamento da cadeia de DNA.DNA.
Erros nos processos celulares, sem influência externa.
.
Mutações espontâneasMutações espontâneas
1.1. Erros na replicação do DNA e precisão da Erros na replicação do DNA e precisão da polimerase:polimerase:
Erros ocorrem numa escala de 1/100.000 bases.
São reduzidos por:
Mecanismos de reparação do ADN ( complexos enzimáticos)
ex:3'-5' exonuclease3'-5' exonuclease Remove as bases incorrectamente emparelhadas.
Mutações espontâneas
Isómero estrutural
ex. G –liga-se à T(em vez da C)
2.Alterações e danos nas bases2.Alterações e danos nas bases
Alterações estruturais : tautomerizações.
O que acontece?
Ligação G-C passa a A-T (mutações de transição)
Mutações espontâneas
Degradação espontânea das bases: Desaminação
MetilCitosina-TNão existe mecanismo de reparação ( base pertencente ao ADN)
MetC nos genes : hot-spot (zona de grande fragilidade) para mutações
Transição mC-G T-A
CUProcesso reparação identifica a base U (não existente no DNA)
Transição de C-G T-A
Mutações espontâneas
Adição de grupos alquilos:• Metil,• Etil • Propil
– em bases ou no esqueleto açucar-fosfato
O que acontece?Quebras ou desemparelhamentos nas cadeias do DNA.
Danos nas bases do DNA: Alquilação
Bases A-T : zonas mais propícias a que ocorra deslizamento (hot spots).
Mutações espontâneas
3.Mutações espontâneas de deslizamento.3.Mutações espontâneas de deslizamento. Resultados do deslize entre a cadeia original de DNA e a nova cadeia sintetizada na replicação.
Mutações induzidas
Os agentes mutagénicos podem ser divididos em 6 tipos:
1. Radiação UV2. Radiação ionizante
1. Agentes mutagénicos de bases análogas2. Químicos que alteram a estrutura e
propriedade de emparelhamento das bases
3. Agentes intercalares4. Agentes que alteram a estrutura do DNA
A – Agentes Mutagénicos Químicos A – Agentes Mutagénicos Químicos B - RadiaçõesB - Radiações
Mutações provocadas por agentes mutagénicos. (ex. raiosX e UV, gás mostarda, tabaco, etc)
Agentes Mutagénicos
Agente mutagénicoAgente 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: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
Ácido nítrico (HNO3) – digestao de nitritos nas
comidas.
Desaminações de:• CU, • MetilUT • AHipoxantina.
2. Quimicos que alteram a estrutura 2. Quimicos que alteram a estrutura e propriedade de emparelhamento das bases:e propriedade de emparelhamento das bases:
O que acontece?Provoca transições/substituições.
A- Agentes mutagénicos químicos
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 delecçãodelecção.
2. Químicos que alteram a estrutura 2. Químicos que alteram a estrutura e propriedade de emparelhamento das bases:e propriedade de emparelhamento das bases:
A - Agentes mutagénicos químicos
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
3. Agentes intercalares3. Agentes intercalares
A - Agentes mutagénicos químicos
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)
4. Agentes que alteram a estrutura do DNA:4. Agentes que alteram a estrutura do DNA:
B- Radiações
Espectro de Radiação ElectromagnéticaEspectro 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
1.1. Radiação IonizanteRadiação Ionizante
- São iões reactivos formados pela reacção dos Raios X e Gama com moléculas biológicas.
Podem surgir de:
Radiações existentes na natureza:
Raios cósmicos (vindos do espaço ou do sol) Elementos radioactivos do solo e da atmosfera
Fontes artificiais de radiação:
Raios X (medicina e nos aeroportos) Testes nucleares TV’s Detectores de fumo
1. Radiação Ionizante (cont.)1. Radiação Ionizante (cont.)
B- Radiações
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 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.