Mutações e Reparação de DNA Flashcards
Tabela sobre reparação
PAPEL
Explique para que serve e como se processa o teste de Ames: objetivo, processo, bactérias, fígado de ratinho, conclusões.
O teste de Ames serve para detetar a presença de agentes mutagénicos. Podem efetuar-se 2 tipos de testes: com bactérias e com enzimas de fígado de ratinho.
Para se realizar o teste com bactérias usaram-se estirpes de Salmonella auxotróficas, ou seja, que não são capazes de produzir os compostos necessários à sua sobrevivência, como a histidina, de modo que se tornam mais suscetíveis a mutações que a salmonela normal. Na realização deste teste utilizaram-se 2 culturas de bactérias: a cultura de controlo, que contém apenas o meio de agar com nutrientes e com bactérias; e a cultura experimental, que contém o meio de agar com nutrientes, as bactérias e o composto que se suspeita ser mutagénico para analisar. É de notar que nenhum dos meios contém histidina.
A cultura experimental é transferida para uma placa de Petri sem histidina, no qual as bactérias auxotróficas não conseguem crescer. Desta forma, um resultado positivo é indicado quando a estirpe deixa de necessitar de histidina para crescer, o que comprova a passagem de mutante a selvagem. Para além disso, se o resultado da análise indicar um valor maior ou igual a 2, estaremos na presença de um agente mutagénico.
No teste de Ames com fígado de ratinho, em primeiro lugar, as enzimas de ratinho são injetadas em animais com Arochlor. O tubo de teste continha o elemento em análise e enzimas de fígado animal (para que as bactérias conseguissem metabolizar este elemento químico), assim como as bactérias e sem histidina. As enzimas solubilizadas provêm do sobrenadante da trituração prévia de fígados de ratinho.
A mistura é plaqueada num meio sem histidina no qual as bactérias auxotróficas não conseguem crescer. Desta forma, se houver a presença de revertentes indica que o elemento químico é um mutagénio.
O que é o sistema SOS?
O sistema SOS é um sistema indutível que funciona como um operão, neste caso, da RecA, sendo ativado quando a bactéria está em stress oxidativo. A célula ativa o sistema SOS através da clivagem da lexA, sendo esta o repressor da RecA, conseguindo impedir a transcrição dos genes do operão. No entanto, quando há situação adversa, a RecA degrada a ação da lexA e permite a ativação do sistema SOS dando-se a transcrição dos genes. Assim, o dano no DNA é reparado por vários processos nos quais os genes estão envolvidos e, depois, a lexA inibe o operão/sistema SOS.
O que é o sistema BER?
O sistema BER é um sistema de reparação específico que altera apenas uma base. Necessita de DNA glicolase que vai remover a base, criando locais AP (apurínicos e apirimidínicos), de AP endonuclease que vai clivar as ligações fosfodiéster junto aos locais AP, de DNA polimerase e DNA ligase que junta o DNA sintetizado. Este sistema tem uma via curta (BER) e uma via longa (NER).
Explique a via BER.
A via BER ou via curta, é um sistema de reparação associado à correção de apenas uma base danificada. Nesta técnica, necessitámos de uma DNA glicolase que faz a excisão da base mutada, uma APE1, que cliva as ligações fosfodiéster, junto da ação da DNA glicolase, envolvendo o recrutamento da XRCC1 e a PARP que reparam o dano. Deste modo, a DNA polimerase beta repara o nucleótido danificado e a DNA ligase III restaura o DNA.
Explique a via NER.
A via NER ou via longa, é um sistema de reparação em que é removido um nucleótido. Há a incorporação de PARP1 e da XRCC1 que recrutam o polinucleotídeo cinase (PNK) necessário para adicionar o grupo fosfato 5’ e o grupo OH 3’. De seguida, atuam a DNA polimerase d e o PCNA que reconstroem a cadeia e a DNA ligase I faz a ligação. Neste sistema temos a presença de uma endonuclease (FEN1) que faz a clivagem das ligações no local AP.
Explique o sistema GO.
O sistema GO é ativo quando ocorrem lesões oxidativas.
Nos procariotas, atuam um grupo de genes MUT no combate ao efeito mutagénico da 8-oxo-Guanina (8-oxoG) e as SSB para exercerem a função.
Nos eucariotas, existe a DNA glicolase responsável por criar o local AP, temos a APE1 a clivar as ligações do local AP e depois temos a DNA polimerase b e a ligase III (junto da XRCC1) que resolvem a cadeia.
Explique como ocorre o processo de fotorreativação.
O processo de fotorreativação ocorre nos procariotas e nos eucariotas inferiores quando há dímeros de timina no DNA. Assim, a fotoliase (PRE) consegue, através da absorção de luz visível, usar esta energia e quebrar a estrutura dimérica do dímero, revertendo a mutação.
Explique o processo de reparação por excisão geral.
Esta técnica ocorre nas bactérias quando há lesões que causam distorção na dupla hélice do DNA, usando os genes uvrABCD para reconhecer o local da lesão.
A uvrA reconhece a lesão e liga-se a uvrB.
A uvrC liga-se e corta o DNA depois da uvrA sair.
A uvrD desenrola o DNA e liberta o DNA lesado.
A DNA polimerase I vai atuar e sintetizar o que falta e a ligase junta tudo.
Porque se diz que a MGMT é uma proteína suicida?
A MGMT age sozinha e remove o grupo metil da guanina, transferindo-o para o seu resíduo interno de cisteína. Depois de recebê-lo, inativa-se e torna-se suicida, degradando-se, ou seja, não pode ser reciclada.
O que são as ROS e como revertê-las?
As ROS são espécies reativas de oxigénio que provocam mutações a nível genético. Estas são o super óxido (O2), o peróxido de hidrogénio (H2O2) e o radical hidroxilo (OH). Estas podem ser revertidas (ou prevenidas) através da super-óxido dismutase, super-óxido redutase, catalase e a peroxidase.
O que acontece na reparação pós-replicação por recuperação?
Há um processo de recombinação que evita que o DNA fique com fendas e que possa haver a replicação através da DNA polimerase, mas a lesão continua lá.
O que acontece no C-NHEJ?
O C-NHEJ é uma técnica de reparação por ligação de extremidades não homólogas que faz reparações quando há corte duplo na cadeia de DNA. Inicia com a ligação de Kuzo180 e de DNA-Pk artemis que reparam o dano. Depois, o XRCC1 chama a ligase IV e permite a abertura da cromatina e a ligação das extremidades. Nos procariotas há o recrutamento da ligase D e da DNA polimerase.
Como ocorre o mecanismo de síntese de translesão de DNA nos eucariotas?
Ocorre através da polimerase Zeta e Rev1 e da polimerase Eta. A Rev1 adiciona bases ao acaso no local oposto ao dímero de timina e citosinas nos locais sem bases. A polimerase Zeta faz extensão de várias bases e a Eta insere adeninas no local oposto dos dímeros é o produto do gene XPV.
Como se dá a síntese bypass nos procariotas?
É um sistema indutível e dependente do sistema SOS que produz UmuC e UmuD. Estas proteínas são necessárias porque se associam à DNA polimerase III e conseguem adicionar bases ao acaso sem molde de DNA.
O que acontece na síndrome de Werner?
Há um defeito na proteína WRN que codifica para uma helicase e, portanto, causa problemas nos sistemas de reparação por ligação de extremidades não homólogas (b-NHEJ).
O que causa a síndrome de Cockayne e a de Bloom?
A de Cockayne é causada por mutações a nível dos genes CSA e CSB que são importantes para os sistemas de reparação associados à transcrição
A de Bloom tem defeito no gene BLM que codifica para a helicase necessária na reparação por recombinação homóloga no corte duplo de DNA.
O que é a ataxia telangiectasia?
Ocorre por mutação dos genes sensores do dano, nomeadamente a ATM, e leva a problemas de coordenação motora.
A xerodermia pigmentosa resulta de quê?
Mutações nos genes XP devido à formação de dímeros de timina que dificultam os sistemas de reparação.
O que acontece quando há mutação na linha germinativa?
Ocorre nos gâmetas e é transmitida à descendência sendo que todas as células do organismo ficam afetadas.
