Mutação
1.Mutação: toda a alteração brusca que ocorre no genoma (genes).
1.1.Tipos de mutações
A mutações podem ser:
a) Mutações Genéticas ou genicas:
Os
genes são responsáveis pela transmissão de tudo que nós herdamos de nossos
progenitores (pais).
Antes da divisão da célula
cada cromossoma dá origem a outro semelhante, com a mesma disposição dos
genes, isto é, porque cada molécula de DNA produz uma cópia fiel ou seja
exacta de si mesma.
Aquando da divisão da
célula, os cromossomas separam-se dando origem a duas células-filhas
que recebem o mesmo número e os mesmos tipos de genes e cromossomas.
A
duplicação dos cromossomas e dos genes é por norma rigorosa, ou seja a cópia
é fiel. Por
vezes ocorre um erro, um nucleotídeo é inserido em vez de um outro ou é suprimido
da molécula de DNA.
Estas alterações modificam
a molécula do ácido nucleico, deixando de ser uma cópia fiel do original.
Consequentemente, a mensagem genética escrita no alfabeto dos nucleotídeos
modifica-se.
Este fenómeno, devido à
mudança de um gene, denomina-se de
mutaçãogenética ou génica.
Quando
o cromossoma que produziu a mutação, se duplica na seguinte divisão celular,
reproduz o gene igual com a modificação originada. Neste caso, a mutação é herdada.
Quando
esse gene muda de várias formas origina alelos múltiplos localizados no
mesmo lugar do cromossoma, pois eles provém do mesmo gene.
b)Mutações cromossómicas:
Estas
afectam a estrutura dos cromossomas ou a constituição cromossómica. Este
tipo de mutação pode ser originada pela modificação da sequência das unidades
que compõem o cromossoma, onde afecta apenas a distribuição dos genes
no cromossoma, mas não modifica os genes.
Quando
o cromossoma que recebeu a alteração (mutação) se duplicar, essa alteração
vai ser transmitida de forma fiel, manifestando-se nos seus alelos. Essas
alterações podem ser por:
-Adição ou inserção de bases;
-Deleção
ou remoção de bases;
-Substituição
de bases.
c)Mutações Cromossómicas:
Quando
afectam a estrutura dos cromossomas, pois estes ao
fracturarem-se de forma
anormal podem originar vários fragmentos, que posteriormente podem
ligar-se de forma diferente à anterior, causando alterações.
A mutação cromossómica estrutural pode
ocorrer de quatro formas distintas:
a)Deleção :
– Perda
de um fragmento, provocando encurtamento do cromossoma.
b)Inversão:
– Ligação
de um fragmento de modo inverso;
c)Translocação:
– O
fragmento de um cromossoma insere-se noutro cromossoma;
d)Duplicação:
– O
fragmento de um cromossoma duplica o seu DNA;
Figura
mostrando mutações cromossómicas
Fig.01-Mutações cromossómicas
Alterações no número de cromossomas (aberrações cromossómicas)
Este
tipo de mutação pode ocorrer por aumento do número de
cromossomas suplementares
ou diminuição de cromossomas. Estas variações numéricas são originadas
por anomalias durante a divisão nuclear.
Fig.02-Mutações genicas
A
anemia falciforme é uma doença muito comum em África e resulta de uma mutação
génica provocada pela substituição, na cadeia de DNA, da base azotada timina
pela base azotada adenina.
Este facto tem como
consequência a modificação de um codão no RNAm, o qual passa a codificar um
outro aminoácido para a proteína em formação. Neste caso,
em vez da hemoglobina normal (HbA), forma-se uma hemoglobina diferente
(HbS).
Fig.03-Mecanismo que origina a mutação genética responsável pela
anemia falciforme
A
hemoglobina Hbs, tendo menor poder de fixação de oxigénio, levará o doente a
contrair formas graves de anemia.
Esta mutação génica deu
origem a um gene alelo recessivo.
Deste
modo, para manifestarem a doença, as pessoas têm que ter o genótipo homozigótico
recessivo (HbsHbs).
Fig.4-A figura esquematiza as mutações cromossómicas estruturais.
Estimado
estudante, a sindroma do “gripe de gato” é uma doença originada por uma
mutação cromossómica resultante de uma deleção ou perda de um fragmento
de um dos cromossomas do par nº 5.
Esta doença tem como
principais manifestações a microcefalia, atraso mental acentuado
e a modificação da laringe que leva à produção de sons muito semelhantes
ao miar de um gato em sofrimento.
Criança com a síndroma do
“Grito de gato” e respectivo carriotipo (de notar a deleção
do braço curto de um dos cromossomas do par nº.
Fig.05-Criança com a síndroma do
Grito de gato e respectivo carriotipo (de notar a deleção do braço curto de um dos cromossomas do par nº. 5).
1.2.A mutação cromossómica numérica
Amutação
cromossómica numéricapode acontecer durante a divisão I ou a divisão
II da meiose, ocorrendo a não disjunção de cromossomas, no primeiro caso,
e a não disjunção de cromatídeos, no segundo caso. Em
ambas as situações, há células com excesso ou com falta de cromossomas.
A
figura representa a disjunção anormal dos cromossomas durante a meiose. Quando
acontecem estas alterações cromossómicas durante a meiose, formamse gâmetas com
um cariótipo anormal.
Grande parte dos embriões
que provêm da fecundação de gâmetas com anomalias cromossómicas
numéricas morre espontaneamente apesar de que alguns conseguem
sobreviver.
Para este tipo de mutações,
utiliza-se o sufixo somiapara designar a alteração numérica.
Assim,
por exemplo, se um indivíduo tem, para um determinado par de cromossomas
homólogos, mais um cromossoma (2n + 1), a mutação será uma trissomiapois,
foi adicionado um cromossoma a esse par, em vez de 2 cromossomas
para a característica passaram a ser três cromossomas.Por outro lado,
se o indivíduo, para um par de cromossomas homólogos, tiver apenas um dos
cromossomas (2n-1), a mutação será uma monossomiapois, neste caso não existe
um homólogo para este cromossoma.
1.2.1.Mutação cromossómica
numérica ao nível dos autossomas – sindroma de Down ou trissomia 21
Langdon Down, em 1866
descreveu esta mutação que resulta da existência de mais
um cromossoma no par 21 – trissomia 21 ou síndroma de Down. Esta doença
manifesta-se por alterações no desenvolvimento físico e intelectual, anomalias
nas mãos e nos pés e uma expressão facial característica (maçãs do rosto
salientes e olhos oblíquos);
Fig.06-A síndrome de Down deriva de uma alteração no número de
cromossomas (trissomia21).
De
um modo geral, esta anomalia surge devido à não disjunção dos
cromossomas homólogos do
par 21 durante a ovogénese. Como consequência disto, formam-se óvulos com
os dois cromossomas do par 21 e óvulos com ausência de cromossomas do
par 21 Sabendo
que o zigoto provém da união de duas células haplóides tem 46 cromossomas.
Se um dos óvulos que transporta dois cromossomas do par 21 for fecundado
por um espermatozóide normal, o zigoto resultante terá, no cariótipo, um
total de 47 cromossomas, pois, ao ocorrer o emparelhamento dos cromossomas
de origem materna e paterna, o par 21 ficará com três cromossomas,
em vez de dois.
Fig.07-Não disjunção dos cromossomas do par 21 durante a ovogénese
1.3.Mutações cromossómicas
numéricas ao nível dos cromossomas sexuais – síndroma de Klinefelter e síndroma de Turner.
Estas mutações ocorrem
quando a não disjunção dos cromossomas acontece ao nível
do par de cromossomas sexuais XY no homem ou do par XX na mulher.
1.3.1.A Síndroma de
Klinefelter:
É
uma trissomia XXY que pode ocorrer quando não há separação dos
cromossomas XX durante a ovogénese ou da não separação dos
cromossomas XY durante a espermatogénese. Os indivíduos portadores desta
mutação são do sexo masculino e manifestam geralmente estatura elevada, algumas
perturbações mentais e caracteres sexuais secundários femininos (seios desenvolvidos
e pouca pilosidade);
Fig.08-Indivíduo portador da Síndroma de Klinefelter e respectivo
cariótipo
1.3.2.A síndroma de Tuner
É
uma monossomia XO, pois as portadoras desta mutação têm apenas um
cromossoma sexual X.
Esta anomalia resulta da
não disjunção dos cromossomas sexuais durante a meiose, o que conduz a
formação de gâmetas sem cromossomas sexuais. Se um desses
gâmetas fecundar um gâmeta portador do cromossoma X, pode originar um
indivíduo com a síndroma de Turner. Os doentes são do sexo feminino, apresentam
estatura baixa, ovários rudimentares e não funcional, infantilismo
sexual, pescoço alado, anomalias cardíacas e atraso
intelectual.
Fig.09-Indivíduo portador da Síndroma de Tuner
1.4.Agente mutagénico
Agente mutagénico é todo
agente que pode provocar alterações nas células somáticas ou germinativas
de um indivíduo que esteve exposto à sua acção. Os efeitos
das mutações nas células germinativas dos progenitores são transmitidos aos
descendentes.
Na natureza, a maior parte
das mutações surge espontaneamente, devido a erros durante
a replicação do DNA. No entanto, também algumas substâncias existentes
no meio ambiente podem modificar a sequência de bases na molécula do
DNA, originando mutações que alteram a expressão dos genes, formando produtos
não desejáveis.
Estes
agentes mutagénicos podem ser de natureza:
a)Química, como o formol, o óxido
nitroso, certos medicamentos, alguns corantes e conservantes,
constituintes do fumo do cigarro, pesticidas e outros;
b)Física, como os raios X, os raios
ultravioleta, as radiações beta e gama e outros. Para prevenir
eventuais mutações que possam realizar-se a nível de formação dos gâmetas e ser transmitidas aos descendentes, os
técnicos que
fazem radiografias vestem aventais de chumbo para proteger principalmente
o aparelho reprodutor. Assim como mulheres grávidas ao serem
submetidas a um exame de raio x devem usar um avental de chumbo para
proteger o feto dessas radiações.
-Deve-se
ter muito cuidado com radiações causadas por bombas com
material radioactivo e
outros produtos químicos pois, estes quando
lançados no solo ou nas
águas podem ser transmitidos para o ser humano, assim como outros seres
vivos causando grandes anomalias nos mesmos e nos seus descendentes.
As figuras abaixo ilustram
agentes mutagénicose seus efeitos para a natureza e as anomalias
causadas no ser humano.
Fig.10-Agente mutagénico
Fig.10.1-Vítimas dos agentes mutagénicos
1.4.Comparação entre doenças hereditárias e doenças infecciosas
Existem certas doenças típicas:
a)As doenças hereditárias:
- São o conjunto de doenças genéticas que se transmitem de geração em geração, isto é, de pais para filhos. Estas doenças podem ou não manifestar-se em algum momento das suas vidas. Temos como exemplo, a diabetes, a hemofilia, a miopia, as alergias e outras.
Existem doenças hereditárias que dependem
não só dos genes mas também de ambiente favorável para se manifestarem. Outras dependem
só dos genes. No primeiro caso, enquadram-se as alergias. No segundo, a
hemofilia, pois manifestam-se independentemente do estilo de vida ou do
ambiente em que a
pessoa está inserida.
b)As doenças infecciosas:
São causadas por microrganismos (bactérias, vírus e protozoários) e podem ser contagiosas ou não. As doenças infecciosas contagiosas (infecto-contagiosas) são aquelas que são transmitidas de uma pessoa para outra, através do contacto com a pele (sarna),
com fluidos corporais (SIDA), com bebidas ou alimentos contaminados (cólera) ou
com partículas do ar que contenham microrganismos (tuberculose e gripe).
As doenças infecciosas não contagiosas não são transmitidas directamente de uma pessoa para outra.
