Mutações Condicionais na Biologia

Mutações Condicionais

• O fenótipo mutante só é visível em determinadas condições.
• Exemplo: Gato Siamês.
  • Pelagem escura em regiões mais frias do corpo.
  • Pelagem clara em regiões mais quentes do corpo.
  • A proteína mutante funciona em temperaturas mais baixas, mas perde a função em temperaturas mais altas.

Tipos de Mutações: Efeito Fenotípico

• Coelhos Himalaia:
  • Pelagem escura nas extremidades (patas, cauda, orelhas e nariz).
  • A temperatura afeta a expressão do gene que determina a cor da pelagem.
  • A condição permissiva (baixa temperatura) permite a produção de pigmento.
  • A condição restritiva (alta temperatura) impede a produção de pigmento.

Impacto das Mutações no Dogma Central da Biologia

• As mutações alteram a sequência de nucleótidos de um gene.
• Essas alterações podem afetar a transcrição e a tradução, resultando em proteínas diferentes.

Código Genético

• Linguagem universal para a síntese de proteínas.
• Diferentes codões podem codificar o mesmo aminoácido (redundância).
• Cada codão codifica apenas um aminoácido (ausência de ambiguidade).

Tipos de Mutações: Mecanismos de Ocorrência

• Inserção: Adição de uma ou mais bases nucleotídicas.
• Deleção: Remoção de uma ou mais bases nucleotídicas.
• Transição: Substituição de uma base por outra do mesmo tipo (pirimídica por pirimídica ou purina por purina).
• Transversão: Substituição de uma base por outra do tipo diferente (pirimídica por purina ou vice-versa).

Mutações Frameshift

• Inserção ou deleção de uma ou mais bases.
• Altera a leitura do RNA mensageiro (RNAm).
• Resulta na produção de uma proteína diferente.

Mutações Pontuais: Transição e Transversão

• Alteração de uma única base.
• Podendo ou não afetar o aminoácido codificado.
• Mutação silenciosa: Não altera a sequência de aminoácidos.
• Mutação Missense: Altera o aminoácido, podendo levar à perda ou alteração da função da proteína.
• Mutação Nonsense: Cria um codão de terminação precoce, resultando numa proteína truncada e geralmente não funcional.

Exemplos de Mutações Punctuas

• Anemia Falciforme: Mutação Missense.

  • Substituição de Glu por Val na cadeia beta da hemoglobina.
  • Altera a estrutura da hemoglobina e causa anemia.

• Síndrome de Hipertermia Maligna: Mutação Missense.

  • Screening de alelos com base na detecção de fragmentos de restrição.
  • Perfis possíveis: Homozigóticos normais, heterozigóticos e homozigóticos com a mutação.

• Deficiência de Fosfofrutoquinase (PFK): Mutação Nonsense.

  • Causa fraqueza muscular, fadiga e intolerância ao exercício.
  • Doença autossômica recessiva.

Agentes Mutagénicos

• Análogos de bases/nucleótidos: Moléculas semelhantes às bases/nucleótidos normais, que se incorporam durante a replicação e originam emparelhamentos errados.
• Agentes químicos: Alteram quimicamente a estrutura das bases, modificando as ligações de hidrogênio.
• Intercalamento: Inserção de moléculas entre bases adjacentes da cadeia de DNA.
• Agentes físicos: Radiações que modificam a estrutura química do DNA.
• Agentes biológicos: Interação entre o genoma do vírus e do hospedeiro.

Exemplos de Agentes Mutagénicos e seus Mecanismos de Ação

• Análogos de bases:
  • 5-Bromouracilo (5Bu): Análogo da Timina, causa emparelhamento incorreto.
• Análogos de nucleótidos:
  • AZT (azidotimidina): Impede a replicação do vírus HIV.
• Agentes químicos:
  • Agentes alquilantes: Alteram o emparelhamento de bases.
    • Gás mostarda: Alquilação da Guanina e Adenina.
• Intercalamento:
  • Brometo de etídio, acridina: Inserem-se no DNA, originando inserção ou deleção de pares de nucleótidos.
• Agentes físicos (radiação):
  • Induzem alterações químicas nas bases.
  • Formam dímeros de pirimidinas, deformando a hélice do DNA e bloqueando a transcrição e replicação.
  • A radiação mais energética causa mais danos.