O documento discute diferentes tipos de mutações genéticas e cromossômicas, incluindo suas causas e consequências. Aborda mutações pontuais, numéricas e estruturais que podem ocorrer a nível do gene ou cromossomo e estão associadas a síndromes genéticas. Também explica como algumas mutações podem ativar processos oncogênicos e levar ao câncer.

1. Alteraç ões do material genético QuickTime™ and a TIFF (Uncompressed) decompressor are needed to see this picture.

2. Mutaç ões S ão alterações do material genético, e podem ocorrer a nível do gene ou do cromossoma. Podem ser: G énicas Cromoss ómicas Estruturais Num éricas

3. Mutaç ões cromossómicas estruturais As mutaç ões cromossómicas estruturais podem provocar consequências graves no Homem. S índrome do“grito do gato” Leucemia miel óide crónica Doentes t êm um choro Idêntico ao do miar de um gato. Atrasos mentais e neuromotores graves Fadiga e mal-estar abdominal. Em muitos casos pode ocorrer surdez ou cegueira. Translocaç ão recíproca Delecç ão

4. Mutaç ões cromossómicas numéricas Cada esp écie tem um nº específico de cromossomas que a caracterizam. Devido a erros durante a divisão celular podem ocorrer mutações que levam a alterações no número de cromossomas - Aneuploidia ou em todo o genoma - Euploidia Poliploidia - Duplicaç ão do genoma Haploidia - Perda de metade do material gen ético Euploidia Tetrassomia (2n+2) Trissomia (2n+1) S índrome de Down Aumento do número de cromossomas Monossomia (2n-1) S índrome de Turner Nulissomia (2n-2) Diminuiç ão do n úmero de cromossomas Aneuploidia

5. Mutaç ões G énicas Erros naturais e espont âneos na replicação do DNA Agentes físicos Agentes químicos Cromoss ó micas Erros que ocorrem durante as divis ões celulares (mitose e meiose) principalmente ao nível do crossing-over e da migração. Podem ser causadas por:

6. Mutaç ões génicas S ó um gene é afectado , um alelo transforma-se num outro devido a pequenas alterações no número ou na sequência de nucleótidos.

7. Mutaç ões génicas São muito comuns, responsáveis pela diversidade genética, ocorrem no 3º nucleótido de cada codão A substituição dum nucleótido pode resultar na criação dum codão stop o que leva à formação de proteínas incompletas Mutaç ões silenciosas ou sinónimas Mutações sem sentido (Codão de terminação)

8. Mutaç ões génicas Há substituição de bases que podem alterar a mensagem e levam à substituição dum aminoácido por outro - anemia falciforme Mutações com perda de sentido

9. Mutaç ões cromossómicas estruturais Delecç ão Duplicaç ão Invers ão Translocaç ão Perda de material cromoss ómico, originando falta de genes ou no centro ou na extremidade. Adiç ão de um segmento resultante do cromossoma homólogo. Assim um conjunto de genes aparece em duplicado. Invers ão da ordem dos genes resultante da soldadura em posição invertida de um segmento. Translocaç ão simples Transferência de material dum cromossoma para outro não homólogo Translocaç ão recíproca Troca de segmentos entre 2 cromossomas não homólogos .

10. Mutaç ões cromossómicas numéricas Origem das Aneuploidias 50% 47 45 25% 25% Meiose I (anafase I) 1 - Na situaç ão A, em que fase da meiose não ocorreu uma disjunção normal dos cromossomas? 2 - Na situação B, qual a probabilidade de serem produzidos: 2.1 - Indivíduos normais. 2.2 - indivíduos com trissomia. 2.3 - indivíduos com monossomia 3 - Considerando que esta meiose ocorre durante a espermatogénese, quantos cromossomas apresentaria um indivíduo resultante dum zigoto: 3.1 - trissómico 3.2 - monossómico

11. Mutaç ões cromossómicas numéricas Aneuploidias autossómicas S índrome de Down - Trissomia 21 (47,XX + 21 ou 47,XY + 21) Baixa estatura, face achatada, olhos obl íquos, língua grande, malformações cardíacas atrasos mentais.

12. Mutaç ões cromossómicas numéricas Aneuploidias autossómicas S índrome de Edwards - Trissomia 18 (47,XX + 18 ou 47,XY + 18) Deformaç ões dos ouvidos, malformações cardíacas, atraso mental acentuado. A maioria morre antes do 1º ano de vida. 1 em cada 10.000

13. Mutaç ões cromossómicas numéricas Aneuploidias autossómicas S índrome de Patau - Trissomia 13 (47,XX + 13 ou 47,XY + 13) Alteraç ões do lábio, malformações cardíacas, polidactilia e profundo atraso mental. A maioria morre antes do 1º ano de vida. 1 em cada 20.000

14. Mutaç ões cromossómicas numéricas Aneuploidias heterotossómicas S índrome de Klinefelter (47,XXY) Estatura grande, test ículos pequenos, que não produzem espermatozóides, estéreis, seios salientes e ancas largas, ligeiros atrasos mentais. 1 em cada 1.000

15. Mutaç ões cromossómicas numéricas Aneuploidias heterotossómicas S índrome de Turner (45,X0) Pequena estatura, pescoço curto, caracteres sexuais pouco desenvolvidos, normalmente est éreis. 1 em cada 10.000

16. Mutaç ões cromossómicas numéricas Causas de algumas aneuploidias nos cromossomas sexuais

17. Mutaç ões cromossómicas numéricas Euploidias Haploidia Corresponde à perda de metade do material genético em que o indivíduo, passa a ter n cromossomas. Os indivíduos resultantes são no geral estéreis. É rara nos animais (excepto nos zangãos), mas muito comum nas plantas Poliploidia Corresponde a um aumento de um ou mais conjuntos de cromossomas, em que os indivíduos, passam a ter vários conjuntos cromossómicos nas células (3n,4n,5n,etc) Ocorre frequentemente em plantas de grande valor agrícola e económico (trigo e milho). Através destas mutações é possível a obtenção de novas espécies, melhor adaptadas ao ambiente e economicamente mais rentáveis Para ocorrer poliploidia é necessário a ocorrência de erros na meiose e na mitose.

18. Mutaç ões cromossómicas numéricas Euploidias Como surgem os indivíduos poliploides? trigo

19. As mutaç ões podem ocorrer ao nivel da linha somática ou germinativa Mutaç ões somáticas Ocorrem nas células não sexuais. Não são transmitidas à descendência. Mutaç ões nas células germinativas Ocorrem nas células que originam os gâmetas. São transmitidas à descendência.

20. As mutaç ões podem ser espontâneas ou induzidas Mutaç ões espontâneas São alterações permanentes no genoma, sem influência externa, devido a erros nos processos celulares Mutaç ões induzidas São provocadas por agentes mutagénicos externos que causam alterações permanentes no DNA . Alteraç ão das bases nucleotídicas por agentes químicos . Adição de grupos químicos às bases por agentes químicos Danificação do material genético devido a radiações . Alteraç ões nas bases nucleotídicas. Erros na replicação do DNA Erros na meiose.

21. Mutaç ões induzidas natural e inevitável: Atingem os indiv íduos com uma intensidade reduzida Provocam baixo nº de mutações Deliberada A exposiç ão a agentes mutagénicos pode ser: Raios solares Raios c ósmicos Radioactividade de minerais - Para fins cient í f icos (raios X ao serviço da Medicina) - Com objectivos de destruição: Gás mostarda Armas nucleares Atingem os indiv íduos com uma grande intensidade Provocam elevado nº de mutações

22. Mutaç ões induzidas O g ás mostarda foi utilizado pela 1ª vez, como arma química, na 1ª guerra mundial, em 1917 , pelo exército Alemão. Armas nucleares, utilizadas na 2ª guerra mundial, em 1945, pelos Estados Unidos, que lançaram 2 bombas nucleares sobre Hiroxima e Nagasaki. Hiroxima

23. Mutaç ões induzidas Nas últimas décadas vastas áreas tem sido contaminada por radiações, devido a: In úmeros testes nucleares que foram realizados, Acidentes em centrais nucleares. Acidente na Central nuclear de Chernobyl, em 1986

24. As mutaç ões resultantes da exposição à radiação levaram ao aparecimento de carcinomas. Alguns dos agentes mutag énicos provocam mutações em genes envolvidos no controlo da divisão celular e por isso são responsáveis pelo aparecimento de cancro - - Tornam-se em agentes carcinogénicos - Dão origem a oncogenes As mutaç ões podem activar a oncogénese

25. As mutaç ões podem activar a oncogénese Proto-oncogenes ou genes promotores do crescimento Promovem normalmente a mitose, quando mutados ( oncogenes ), podem estimular excessivamente a divisão celular, causando a formação de um tumor. Genes supressores de tumores Impedem normalmente, que as células se multipliquem descontroladamente, (promovem a apoptose) quando mutados, podem levar à formação de tumores . Genes envolvidos no controlo da divisão celular

26. As mutaç ões podem activar a oncogénese Como pode um proto-oncogene transformar-se num oncogene ? Translocaç ão Duplicação Substituição nucleotídica Um dos primeiros oncogenes a ser identificado (envolvido num tumor da bexiga) tinha resultado duma mutaç ão (substituiç ão nucleot ídica) dum proto-oncogene. O resultado foi a substituição do aminoácido glicina pela valina. Esta modificação era o suficiente para transformar uma célula normal numa célula cancerosa.

27. As mutaç ões podem activar a oncogénese O gene p53 é um gene supressor de tumores. Quando afectado por agentes mutagénicos pode levar ao cancro.

28. As mutaç ões podem activar a oncogénese Actualmente, est ão identificados mais de 100 oncogenes e 15 genes supressores de tumores Na maioria dos casos, uma c élula torna-se maligna quando mutações conduzem à: alteração de proto-oncogenes que passam a oncogenes inactivação de genes supressores de tumores.

29. As mutaç ões podem ser benéficas ou prejudiciais para os seres vivos, porque por um lado, enriquecem a diversidade genética, promovendo a evolução, por outro, podem produzir um organismo mal adaptado ao seu ambiente.

30. O c ódigo genético Universalidade O C ódigo genético constitui uma linguagem comum a praticamente todas as células, das mais simples às mais complexas. Redund ância V ários codões podem significar o mesmo aminoácido, pelo que se diz que o código é degenerado. Aus ência de ambiguidade O mesmo cod ão não codifica mais do que um aminoácido.