T4 - origem das variantes do DNA e sistema de manutencao da integridade da informacao genetica

Question 1

MUTACAO

Answer 1

GERMINATIVA
-transm descendetes
-todas cels do organismo
-origem num dos gametas q formou zigoto

SOMATICA
-n e transmit
-n restrito celulas

Question 2

MOSAICISMO

Answer 2

-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

Question 3

mosaicismo vs quimera

Answer 3

quimera é organismo q se origina da fusao de dois zigotos

mosaico origem da combinacao de 2 linhas celulares distintas de 1 zigoto

Question 4

determinante do grau de extensao da manif de um mosaico

Answer 4

-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

Question 5

confirmacao da situacao de mosaico por diagnostico molecular?

Answer 5

-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

Question 6

—–CAUSAS DAS VARIANTES DO DNA—–

Answer 6

EXOGENAS

ENDOGENAS
-toxicos endogenos: ROS
-esponatenos: erros replicacao, depurinacao, desaminacao…

Question 7

CAUSAS EXOGENAS——————————————————————————————-

Question 8

1) Mutagenios quimicos

Answer 8

-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

Question 9

2) Radiacao ionizante e UV

Answer 9

IONIZANTE
-rotura cadeias
-oxidacao de bases

UV
-dimeros de pirimidinas q induzem delecoes e apoptose da cel)

Question 10

CAUSAS ENDOGENAS——————————————————————————————-

Question 11

1) Depurinacao espontanea

Answer 11

-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

Question 12

2) Desaminacao espontaena de citocinas

Answer 12

-citosinas perdem amina e transf em uracilo, uracilo emparelha com A na replicacao (par CG trocado por TA)

Question 13

3) Desaminacao de metilcitosinas

Answer 13

• transf em timinas
• CpG sao hotspot de mutacoes (sensibilidade a desaminacao e metilacao)

Question 14

4) Alteracoes induzidas por especies reativas de oxigenio (ROS)

Answer 14

-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

Question 15

5) erros durante a replicação e por recombinacao

Answer 15

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

Question 16

-mts alt estutrutais sao delimitadas por seq repetidas e homologas
- pequenas seq repetitivas freq encontradas no limites de delecoes patogenicas do dna mitocondrial

Question 17

MECANISMOS DE MANUTENCAO DA INTEGRIDADE DA INFO GENETICA

Answer 17

sao 8

Question 18

1) Atividade exonuclease DNA polimerase

Answer 18

-atividade proofreading permitindo correção imediata
-variante no genes das subunidade cataliticas dos dna polimerases associam se a cancro colorretal e do endometrio

Question 19

2) Mecanismo BER : reparação por excisão de base

Answer 19

• 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)

Question 20

3) Mecanismo NER: reparação por excisão de nucleótidos

Answer 20

-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

Question 21

4) Reparação de roturas de uma das cadeias

Answer 21

• 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

Question 22

5) Rotura da dupla cadeia de DNA : reparação por recombinação homóloga

Answer 22

• 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

Question 23

6) juncao terminal nao homologa (NHEJ)

Answer 23

-remoção segmentos incompletos

-une 2 extremidades, evitando apoptose mas com grande delecao

-ativa em qualquer fase

Question 24

7) sistema NMR (reparacao de erros de emparelhamento)

Answer 24

• 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

Question 25

8) Degradação do mRNA com codoes stop prematuros : mecanismo NMD (nonsense mediated RNA decay)

Answer 25

-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