Mutações ou mutações de ponto

o DNA de um organismo não é uma molécula estática. Freqüentemente suas bases estão expostas a agentes, naturais ou artificiais, que provocam modificações na sua estrutura ou composição química. Modificações súbitas e hereditárias no material genético são denominadas mutações.

Geralmente,  os organismos portadores de uma mutação em um determinado Gene apresentam problemas na sua sobrevivência e diversas alterações.

Todos os seres vivos sofrem um certo número de mutações, como resultado de funções celulares normais ou interações aleatórias com o ambiente. Tais mutações são denominadas espontâneas. A ocorrência de mutações pode ser aumentada pelo tratamento com determinados compostos. Tais  compostos são denominados agentes mutagênicos e as modificações que eles causam mutações induzidas.

Adotou-se que quando a mutação envolve grandes porções do DNA, como um Gene ou vários genes, ou ainda regiões de repetição, denomina-se apenas mutação. Quando a alteração é de uma base (que pode sofrer substituição, adição ou deleção) e o resultado é o mau funcionamento do sistema celular que replica ou repara o DNA, ocorrendo alteração na cadeia polinucleotídica formada, ou de uma interferência química diretamente sobre as bases do DNA, denomina-se mutação de ponto ou mutação pontual.

As mutações são causadas pelos agentes mutagênicos ou mutágenos. Estes podem ser biológicos (tautomerismo de bases), físicos (radiação) ou químicos (acridinas, principalmente):

Tautomerismo de base: são pareamentos errôneos no arranjo do DNA. Ao invés de haver o pareamento adenina-timina e guanina-citosina, pode ocorrer adenina-citosina e timina-guanina.

Radiação ionizante:  na maioria dos estudos, a freqüência de mutações de ponto é diretamente proporcional à dose de irradiação (raios X, raios gama e raios cósmicos).

 

Radiação ultravioleta: são absorvidos pelas purinas e pirimidinas, formando hidratos de pirimidinas e dímeros de pirimidinas (dimerização da timina – onde duas timinas próximas, de uma mesma fita de DNA, ligam-se, prejudicando o ajuste da dupla fita).

Acridinas: estes compostos se intercalam entre a dupla fita, causando a inserção ou deleção de um ou mais pares de bases. Há alteração no módulo de leitura do DNA.

Alquilas: há transferência de grupos metil ou etil para os sítios reativos das bases e dos fosfatos da cadeia de DNA.

O exemplo mais bem conhecido e bem estudado de mutação na espécie humana envolve a molécula de hemoglobina. Esta é  uma proteína complexa constituída de quatro cadeias da proteína globina combinadas com o complemento férrico heme. No homem ocorrem dois tipos de hemoglobina (HbF – fetal e HbA – adulto).  A alteração na hemoglobina da célula alterada em relação à hemoglobina da célula normal mostra que ocorre apenas uma mudança em um nucleotídeo da cadeia polipeptídica, ocasionando a Anemia Falciforme.

Tem sido demonstrado que várias outras doenças hereditárias humanas são causadas por mutações que envolvem a substituição de um único nucleotídeo, levando a troca do aminoácido correspondente, produzindo um peptídio não-funcional.

É importante observar que o código genético possui uma propriedade que permite que nem toda mutação de ponto cause alterações no fenótipo. Essa propriedade chama-se redundância do código, e admite a certas alterações de bases do código, sem que haja modificação do aminoácido incorporado quando na síntese do peptídio.

Figura - Código Genético Redundante

Bibliografia Consultada

Banco de dados do software AconGen 2.0.

Burns, G.W.; Bottino, P.J. (1991). Genética.  6a ed. Editora Guanabara-Koogan, Rio de Janeiro - RJ.

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Lewin, B. (2000). Genes VII.  Oxford University Press.

Zaha, A. (coord.) et al. (1996). Biologia molecular Básica.  Editora Mercado Aberto Ltda. Porto Alegre - RS. 

Colaboração: http://www.biociencia.org/ Por: Karine Kavalco