T4 - origem das variantes do DNA e sistema de manutencao da integridade da informacao genetica Flashcards
MUTACAO
GERMINATIVA
-transm descendetes
-todas cels do organismo
-origem num dos gametas q formou zigoto
SOMATICA
-n e transmit
-n restrito celulas
MOSAICISMO
-ocorre pos formacao do zigoto
-durante o dsenv embrionario
-dif graus (se confinado a gonada, mosaicismo gonadal)
-fenotipos menos graves
-menos de 5o% gametas com variante
gonadal
-progenitor assintomatico
.menos de 50 gametas com variante
-so se manifesta nos descendentes q herdarem variante
mosaicismo vs quimera
quimera é organismo q se origina da fusao de dois zigotos
mosaico origem da combinacao de 2 linhas celulares distintas de 1 zigoto
determinante do grau de extensao da manif de um mosaico
-fase de desenv em q ocorre
-tipo de cel em q ocorre
-expansao das cels com var
-funcao do transcrito do gene
-impacto funcional da variante
confirmacao da situacao de mosaico por diagnostico molecular?
-estudar tecido afetado e o nao afetado
-variante pode n existir em alguns tecidos
-freq da var é dif, sendo maior nos afetados
-suspeitar se freq inf a 30
-variante nao existe nos progenitores
—–CAUSAS DAS VARIANTES DO DNA—–
EXOGENAS
ENDOGENAS
-toxicos endogenos: ROS
-esponatenos: erros replicacao, depurinacao, desaminacao…
CAUSAS EXOGENAS——————————————————————————————-
1) Mutagenios quimicos
-agentes alquilantes que mod bases do dna adicionando grupos alquilo (pe, no processo da replicacao)
-usados em quimioterapia
-pode causar erro na replicacao, levando atraves de mecanismos de reparacao, a apoptose da celula, tanto por erro na base colocada como p ligacao de cadeias cruzadas q inibe replicacao
ADUTOS (ligacao covalente de quimicos genotoxicos ao DNA) induzido por toxicos ambientais e citostaticos leva a distorcao da cadeia e apoptose
2) Radiacao ionizante e UV
IONIZANTE
-rotura cadeias
-oxidacao de bases
UV
-dimeros de pirimidinas q induzem delecoes e apoptose da cel)
CAUSAS ENDOGENAS——————————————————————————————-
1) Depurinacao espontanea
-ligacao base purina e acucar é hidrolisada espontanemente, sendo removida a base da cadeia
- causa a possibilidade de, na replicacao, ocorrer subst errada do nucleotido ausente, orig variante
2) Desaminacao espontaena de citocinas
-citosinas perdem amina e transf em uracilo, uracilo emparelha com A na replicacao (par CG trocado por TA)
3) Desaminacao de metilcitosinas
- transf em timinas
- CpG sao hotspot de mutacoes (sensibilidade a desaminacao e metilacao)
4) Alteracoes induzidas por especies reativas de oxigenio (ROS)
-alt bases criando erros na rep
-rutura uma ou duas cadeias
-o principal produto da oxidacao do dna pode ser quant o que e util p avaliar grau de stress oxidativo das celulas
5) erros durante a replicação e por recombinacao
EM STR:
- favorecem ocorrencia de ins ou delecoes por deslizamentos das cadeias
- maioria destas alt sao polimorfismos em regioes nao cod
- em certos loci, aumento de rep pode causar variante patogenica se ultrapassar um certo limiar (mutacao dinamica)
MOTIVOS EXTENSOS DE DNA REPETITIVO OU COM HOMOLOGIA:
- facorecem ocorrencia de recombinacao
- formam se crossovers assimetricos (25) oq origina del/ins ou genes de fusao ou ent ocorre conversao genica onde uma cadeia é mod a partir de outra, mecanismo de reparacao NMR corrige uma delas (freq ocorren alelos complexos, ou seja, com mais que 1 variante patogenica no mm alelo)
- freq ocorrerem alelos complexos (+ q 1 variante no mm alelo) nestes genes
(ver slide exemplo gene 21 hidroxilase, cuja mutacao esta na origem de patoogia de diferenciação sexual)
EMPARELHAMENTO DE SEQ REPETITIVAS NAO HOMOLOGAS (NHAR)
pode causar
- duplicacao (doenca charcoot marie tooth)
- delecao (neuropatia hereditaria com predisposicao p paralisia de pressao
VARIANTE CRIADA POR INS DE RETROTRANSPOSOES EM GENES OU REGIOES REGULADORAS
-mts alt estutrutais sao delimitadas por seq repetidas e homologas
- pequenas seq repetitivas freq encontradas no limites de delecoes patogenicas do dna mitocondrial
MECANISMOS DE MANUTENCAO DA INTEGRIDADE DA INFO GENETICA
sao 8
1) Atividade exonuclease DNA polimerase
-atividade proofreading permitindo correção imediata
-variante no genes das subunidade cataliticas dos dna polimerases associam se a cancro colorretal e do endometrio
2) Mecanismo BER : reparação por excisão de base
- repara alteracoes mais freq do DNA
- DNA glicolase (retira base)
- AP endonuclease e fosfodiesterase (removem complexo desoxirribose-fosfato)
- DNA polimerase (adiciona novo nucleotido)
-ligase (ligacao final)
3) Mecanismo NER: reparação por excisão de nucleótidos
-corrige (pe) dimeros de pirimidinas (radiacao UV) e grandes adutos quimicos (mutagenios quimicos)
-remove sempre cerca de 30 nucleotidos
- Nucleases e DNA helicase (complexo proteico de remocao das bases)
-Segmento ressintetizado (dna polimerase e ligase)
-via NER acoplado a transc p corrigir erros rapidamente bloqueando rna polim
-variante germinativa em genes do sistema NER associado a cancro da pele
4) Reparação de roturas de uma das cadeias
- desintegracao da desoxirribose sinalizada por PARP q atrai ptn necessarias (dna polim, ligase…)
- variante da BER
-farmaco inibidor da PARP usado como terapia em cels cancerigenas com defice de sistemas de reparacao de roturas de dupla cadeia, pois vai potenciar o defice de reparacao dessas cels, levando a apoptose
5) Rotura da dupla cadeia de DNA : reparação por recombinação homóloga
- Variantes com perda de função em alguns destes genes estão na origem de doenças
monogénicas como o cancro da mama e ovário hereditários (BRCA1/2) - DNA do cromatideo do cromososma homologo serve de molde
- correcao alta fidelidade
- remodelacao da cromatina p acesso de complexo proteico e p inibir transcricao
- necessita de outro cromatideo logo so esta ativo fases S e G2
6) juncao terminal nao homologa (NHEJ)
-remoção segmentos incompletos
-une 2 extremidades, evitando apoptose mas com grande delecao
-ativa em qualquer fase
7) sistema NMR (reparacao de erros de emparelhamento)
- complexo com varias ptn com funcao de reconhecimento e reparação
-falencia sistema aumenta taxa de mutacoes 100 a 1000 vezes e origina erros na replicacao de microsatelites por ins ou delecao
-lida com erros de emparelhamento e pequenas/medias ins e delecoes (seq repetitivas)
-sindroma de lynck (mutacoes genes cod ptn nmr)
*se em tecido tumoral identificarmos instabilidade de microsatelites sugere falencia sistema NMR, criterio sindorme de Lynch
8) Degradação do mRNA com codoes stop prematuros : mecanismo NMD (nonsense mediated RNA decay)
-deteta codoes stop prematuros (se tiver a + 50 nucleotidos a montante do local de splicing seguinte)
-evita ptn truncadas
como funciona:
-1 ciclo traducao, ribossoma remove EJC ( complexo juncao exoes) ate ao codao stop
-se codao stop prematuro, n sao removidos todos os EJC
- se o mRNA tiver EJC, é degradado pelo sistema NMD
*local da var nonsense vai determinar se sistema atua ou nao
AUSENCIA DE NMD
-orig ptn truncadas que se complexam com as normais (fenotipo dominante por efeito negativo)
ACAO NMD
-50% ptn normal, se assegurar funcao, o fenotipo da doencao é recessivo, se ocorrer patologia, nao sendo 50% suficiente, fenotipo da doenca é dominante por haploinsuficiencia
