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Alterações do Material              Biologia e Geologia
                                             Isabel Lopes
 Genético - Mutações




                  http://bg11esc.wordpress.com/
Alterações do Material Genético

Mutações: Alterações permanentes do genoma de um indivíduo
                (alterações herdáveis nos genes)
Mutantes: Indivíduos portadores de mutações

Organismo Humano
• Grande parte das células divide-se de forma continua
• Probabilidade de ocorrência de mutações é alta
• Grande capacidade de reparar os erros

                       • Mutações Génicas

                   • Mutações Cromossómicas                  2
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Mutações
Agente mutagénico – qualquer agente responsável por uma mutação
   (ex.: raio-X, gás mostarda, raios UV, radiações ionizantes, alguns
                      corantes e conservantes…)
Mutagénese – processo que conduz ao aparecimento de uma mutação


 Mutações somáticas: ocorrem nas células não sexuais, não
 pode ser transmitida à descendência, excepto nos seres que se
 reproduzem assexuadamente
 Mutações nas células da linha germinativa: ocorrem nas
 células que originam os gâmetas e por isso se o gâmeta for
 portador de uma mutação, na fecundação, transmitirá ao
 descendente
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Mutações

Espontâneas :
mutações permanentes no genoma
sem    que    para   tal   tenha   havido
influência externa (exemplo – erro na
replicação do DNA ou na divisão
celular).


Induzidas :
provocadas por agentes mutagénicos.
(exemplo - acidente em Chernobyl)
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Mutações

                • Afectam um único gene.
                • Um dos alelos sofre modificações (pequenas
   Génicas        alterações no número ou sequência de nucleótidos.
                • Silenciosas (sem alteração na sequência de
                  nucleótidos)




                • Podem alterar o sentido ou posição de um segmento
                  de DNA. (Inversão, translocação)
                • Podem implicar a adição ou perda de um segmento
Cromossómicas
                  de DNA. (Deleção, Duplicação)
                • Pode implicar alterações que afectam a adição ou
                  perda de um ou mais cromossomas



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Mutações Génicas

• Substituição
• Inserção
• Deleção




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Mutações silenciosas

Codão codifica o mesmo aminoácido
(Devido à Redundância do código genético)




Codão codifica outro aminoácido que tem funções semelhantes ao
anterior
A substituição do aminoácido ocorre numa zona da proteína que não
é determinante para a sua função.
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Mutações Génicas
Três    mutações      pontuais    modificam        moléculas   de
hemoglobina e são responsáveis por três doenças graves:
Anemia     falciforme    –   Substituição     de   um   aminoácido
hidrofílico por um hidrofóbico
Policitemia – Mutação sem sentido (tradução incompleta da
proteína) interrompe uma das proteínas da hemoglobina. Esta
mutação resulta no espessamento do sangue.
Talassemia – Mutação com sentido (tradução alongada da
protína pela retirada do sinal STOP) troca o codão TAA (sinal
STOP) pelo CAA. A proteína torna-se disfuncional.

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Mutações Cromossómicas

Estruturais              Numéricas
                         (Afecta o cariótipo)

Duplicação       Trissomia (2n +1)
Deleção          Monossomia (2n – 1)
Inversão        Alterações nos pares
Translocação   cromossomas sexuais
               (síndromas: Klinefelter 47,XXY; Turner
               45,X0; Y0 – letal, XXX – sem efeitos)


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Mutações Cromossómicas




 Trissomia (3 cromossomas em vez de dois), no par 21
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Poliploidia
• Se as mutações afectarem os gâmetas ou o zigoto,
  por mitoses sucessivas formar-se-á um indivíduo com
  o dobro dos cromossomas do progenitor (em geral
  estéril).
• Raro nos animais, mas comum nas plantas (por terem
  capacidade de autofecundação).
• Frequente em plantas com grande valor na
  agricultura/alimentar e económico. Exemplos: trigo,
  milho, couve.




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                                      photo courtesy of Paul Williams.
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IL 2011
Vantagens…
As mutações introduzem variabilidade na
informação genética.


Há   mutações     que            se   manifestaram
vantajosas (no meio em que surgiram),
conferindo   ao    seu            portador   maior
capacidade de sobrevivência.

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Dúvidas ?


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Os prós e os contra da
    Biotecnologia


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16
IL 2011
Mutações e Oncogénese

As nossas células têm capacidade
para     reparar   alguns    dos    danos
provocados          pelos          agentes
mutagénicos.


No caso das mutações surgirem em
células somáticas, pode surgir um
cancro        (crescimento          celular
descontrolado).


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Proto-oncogenes


Proto-oncogenes       ou       genes
promotores    de   crescimento            –
responsável    pelo       crescimento
celular, quando sofre mutação 
(ONCOGENE),        pode      provocar
crescimento celular descontrolado.



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Genes supressores



Quando os Genes Supressores
de tumores sofrem mutação 
deixam     de   prevenir         a
multiplicação   descontrolada
das células.




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Cancro
                  Cancro, tumor maligno ou neoplasia* maligna



 Envolve um conjunto de
 doenças heterogéneo e
 multifactorial                 que
 apresentam em comum
 o crescimento de um
 tecido neoformado.



*Neoplasia= neo (novo)+ plasia (proliferação,tecido)
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Cancro

Cada     organismo      multicelular   resulta   do   equilibrio   entre    a
multiplicação celular e a morte celular programada (apoptose).
Apoptose: morte celular pré-programada geneticamente.
Necrose: morte celular devida à falta de nutrientes ou à acção de
substâncias tóxicas (com pequena inflamação).


Quando as células apresentam anomalias, genéticas (células malignas) ou
se tornaram desnecessárias (membranas interdigitais)  Mecanismos
genéticos de suicídio celular
                                   A célula isola-se das células vizinhas
                                   compactando o citoplasma e a
                                   cromatina – Endonuclease fragmenta
                                   O DNA sem resposta inflamatória.         21
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Cancro
Cancros esporádicos (95% dos casos), surgem de mutações somáticas.
Interacções entre o genoma e o ambiente

Cancros hereditários (5% dos casos), devido a alterações genéticas que
estão presentes em todas as células do indivíduos. Manifestam-se muito cedo.


Diariamente surgem células neoplásicas que são naturalmente eliminadas por
apoptose. Quando tal não sucede inicia-se um cancro

A evolução de um cancro é longa e quando se manifesta em termos clínicos
tem já vários anos. Um cancro da mama com 1 cm tem já 10 anos de
desenvolvimento.

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Metastização




Células cancerosas invadem a corrente sanguínea ou linfática
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