Mutações

CONCEITO

Mutações gênicas são mudanças repentinas que ocorrem nos genes, ou seja, é o processo pelo qual um gene sofre uma mudança estrutural. As mutações distinguem-se das aberrações por serem alterações a nível de ponto, envolvendo a eliminação ou substituição de um ou poucos nucleotídeos da fita de DNA.

ORIGEM
Adição ou subtração de bases A adição ou subtração de bases altera o código genético, definido pela seqüência de três bases adjacentes no mRNA, e consequentemente poderá alterar o tipo de aminoácido incluído na cadeia protéica e, em última analise, poderá alterar a expressão fenotípica. Substituição de bases A substituição de uma purina (adenina e guanina) por outra purina, ou de uma pirimidina (citosina e timina) por outra pirimidina é denominada de transição. A substituição de uma purina por uma pirimidina, ou vice-versa é denominada de transversão.


AGENTES MUTAGÊNICOSOs

agentes mutagênicos são de natureza química ou física. A seguir é descrito alguns agentes e suas ações. Agentes Físicos a) temperatura Em determinados organismos a variação de 10ºC pode duplicar a taxa de mutação. b) Radiações b1) Ionizantes São os raios X, alfa, beta e gama. Atuam alterando a valência química, através da ejeção (expulsão) de elétrons. A taxa de mutação é geralmente proporcional à dosagem de irradiação (principalmente no caso de raio X). Esta regra se aplica à quantidade de danos mas não à qualidade. Uma única mutação poderá ser de importância vital para o organismo. No homem, quando a dosagem é inferior à 50 mR (miliroentgens) não se percebe qualquer lesão imediata, embora alguns efeitos nocivos ocultos possam ocorrer como a indução de leucemia e redução do tempo de vida. b2) Excitantes São os raios que atuam aumentando o nível de energia do átomo, tornando-os menos estáveis. O exemplo típico é a ultra violeta que provoca dímeros de timina através de ligações covalentes. Os raios ultra violeta não penetram tão bem quanto os raios X, mas são prontamente absorvidos por alguns pontos específicos do indivíduo.

Agentes Químicos

Existem várias substâncias químicas com efeito mutagênico, entre elas pode-se citar o HNO2, hidroxilamina e a cafeína. O ácido nitroso e a hidroxilamina (NH4)OH atuam provocando substituição de bases. A cafeína, por exemplo, é um derivado da purina; várias purinas foram indicadas como substâncias que causam quebras nos cromossomos de plantas e bactérias. Por este motivo, sempre houve grande interesse pela cafeína por causa da grande quantidade que o homem civilizado ingere através do chá ou café. Em experimentos com ratos não foi encontrado nenhuma quebra de cromossomos quando estes foram tratados com doses máximas toleráveis. Quando células humanas, em cultura de tecido, foram expostas a solução de cafeína, foram encontradas algumas quebras cromossômicas. Foi relatado que havia evidências de que a cafeína tem um efeito mutagênico fraco. Em bactérias descobriu-se que a adenosina, constituinte do ATP anulava a ação da cafeína e de outros derivados de purinas. Ela também reduz a quantidade de mutações espontâneas.

ASPECTOS GERAIS

Origem de novos alelos A mutação proporciona o aparecimento de novas formas de um gene e, consequentemente, é responsável pela variabilidade gênica. Entretanto, o processo de melhoramento, via mutação, não é muito usado por ser caro, trabalhoso e de resultado incerto. Em caso de necessidade, é mais fácil fazer uso da variabilidade genotípica obtida pelos processos meióticos, do que tentar gerar variabilidade gênica. Podem ser reversíveis As mutações podem se reverterem, mas a mutação nos dois sentidos não ocorrem com a mesma taxa. A reversão requer uma mudança especifica, mas a mudança original pode ocorrer em qualquer um dos nucleotídeos da estrutura do gene. Em mutações espontâneas tem sido verificado que u (taxa de mutação) é aproximadamente 10 vezes superior a v (taxa de retromutação). Mutações espontâneas vs induzidas As mutações serão ditas espontâneas quando as causas que deram origem à alteração no DNA são desconhecidas. Quando se conhece a causa diz-se que a mutação foi induzida. Em geral, as mutações espontâneas ocorrem em proporção de 1/10^6 a 1/10^5. Através da indução pode-se aumentar a freqüência da mutação, mas, de maneira geral, não se pode orientá-la, no sentido desejado.
Um exemplo de uma mutação espontânea vantajosa é o cultivar de soja "Viçoja" mutante originado de plantações de soja. Nestas plantações surgiu uma planta mais alta, tardia e que não segregou dando origem, posteriormente, ao cultivar "UFV - 1". Podem ser recorrentes Como as mutações se repetem tanto no tempo como no espaço, podemos associá-las a determinadas taxas, e deduzirmos teoricamente o seu efeito como agente de alterações da freqüência gênica de uma população. Podem ser hereditárias A mutação será hereditária quando atingir uma estrutura gamética ou qualquer órgão que venha contribuir para a formação da geração descendente. Uma mutação somática poderá ser transmitida de geração após geração, quando a espécie em consideração contar com algum processo que permita a multiplicação da mutação na área somática. Este fato é freqënte quando a espécie contar com qualquer processo de propagação vegetativa.

Noticia:

A mesma equipe que decifrou um terço do genoma humano divulgou nesta quarta-feira (07) o mais completo estudo dos genes encontrados em tumores. Ao todo, 250 milhões de “letras” do código genético de 210 tipos de câncer foram decifradas, cobrindo 500 proteínas e 1000 mutações. No trabalho, os cientistas descobriram que há muito mais genes agindo ativamente no desenvolvimento do câncer do que antes se imaginava.


“O câncer é uma doença do DNA. Ao identificar mais mutações e mais genes podemos entender melhor os defeitos das células cancerosas e descobrir quem são os principais culpados”, explicou ao G1 um dos líderes do trabalho, Andrew Futreal, do Instituto Sanger, no Reino Unido. “Com isso, teremos mais alvos para intervenções médicas,” diz ele.

A equipe do cientista estudou genes que produzem proteínas conhecidas como “quinases”, que funcionam como interruptores moleculares, ligando e desligando processos como crescimento, divisão e morte das células. “Esse grupo de proteínas é o que mais apresenta mutações no câncer,” explica Futreal. “Seu mau funcionamento é um verdadeiro gatilho da formação de tumores.”

Ao fazer isso, eles descobriram que o número de genes que iniciam o desenvolvimento do câncer é muito maior do que o que se pensava. Dos 500 genes, pelo menos 120 tinham mutações desse tipo, apelidadas de “mutações motoristas”. “Esse termo descreve as mutações que são importantes no desenvolvimento da doença.

As demais, a maioria, são as ‘mutações passageiras’, alterações genéticas que ‘pegam carona’, mas que não parecem instigar nada”, conta o cientista.Estudar as mutações dos tumores é importante não apenas para buscar novos tratamentos contra a doença -- o que já é, por si só, muito importante --, mas também porque elas são verdadeiros “registros arqueológicos” da doença. Com esses dados é possível descobrir o que causou o câncer inicialmente, na maioria das vezes muitos anos antes da doença ser detectada.

O objetivo dos cientistas é ter um catálogo completo de todos os genes envolvidos em todos os tumores no futuro. Para isso, no entanto, será necessário ainda muito trabalho e tecnologias mais avançadas de análises de DNA. Segundo Futreal, a iniciativa tem o potencial para causar uma verdadeira revolução no tratamento do câncer.

Células cancerosas usadas no estudo americano.

O trabalho do grupo de Futreal foi publicado na edição desta semana da prestigiada revista científica britânica “Nature”, ao lado de outro estudo, na mesma área, de cientistas americanos do Hospital de Pesquisa Infantil de St. Jude, em Memphis, no Tennessee.
James Downing e seus colegas analisaram 350 mil letras do código genético de 242 pacientes com um tipo de câncer que afeta o sistema de defesa do nosso organismo, ao atacar os glóbulos brancos.

A chamada leucemia linfoblástica aguda afeta, principalmente, crianças.No trabalho, eles descobriram novos alvos de tratamento, ao identificar novas mutações que contribuem para a doença. Além de dar uma esperança para os pacientes da doença, o feito também mostra novas maneiras de procurar causas de tumores em adultos