Unidade 2 – Património genético e alterações no material genético

Revisões: Mutações Génicas site Substituição Delecção Inserção Mutações génicas Silenciosa /sinónima Alteração ou perda sentido Sem Alteração do modo ou grelha de leitura Substituição 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 N 2n -n (2n+2) Euploidia Nulissomia Tetrassomia Monossomia Trissomia Haploidia/monoplidia (2n-2) Poliploidia Aneuploidia 2n +Xn (2n-1) (2n+1)

Mutações espontâneas Erros nos processos celulares, sem influência externa. 3 principais tipos de mutações espontâneas: 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 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).

Os agentes mutagénicos podem ser divididos em 6 tipos: 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 B - Radiações 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 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 Radiação Ionizante - São iões reactivos formados pela reacção dos Raios X e Gama com moléculas biológicas. Podem surgir de: Fontes artificiais de radiação:  Raios X (medicina e nos aeroportos)  Testes nucleares  TV’s  Detectores de fumo Radiações existentes na natureza:  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.

Dímeros T-T e Dímeros T-C 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.